维生素A、D、E和维生素C对家禽免疫系统的影响（一）

• 抗炎作用：

炎症过程的调节和控制对于减弱鸡对感染引起的免疫反应和维持生产非常重要。维生素A及其活性代谢产物视黄酸（RA）已被证明在不同物种中通过不同的机制产生抗炎作用。RA有助于骨髓人巨噬细胞从M1向M2的分化，将前者的促炎作用转化为后者的抗炎功能。RA处理的小鼠显示自然杀伤细胞对免疫刺激性细胞因子IFN-γ的表达降低。树突状细胞（DC）也受到维生素A的影响。通常，RA对DC产生相反的作用，因为它已被证明可诱导小鼠肠道DC表现出抗炎作用（CD11b+CD8−DC代替CD11b−CD8+DC）。然而，在IL-15存在的情况下，RA诱导小鼠DC产生促炎细胞因子，如IL-12和IL-23，这表明RA在炎症或感染期间对免疫系统的不同影响。维生素A及其衍生物在鸡或其他物种中的相反作用似乎在很大程度上受到饲料中添加量的影响，因为当分别以相对较低或较高的水平使用时，会产生免疫刺激或调节作用。在肉种鸡中，维生素A已被证明在高达20000 IU/Kg的水平下可提高抗新城疫病毒（NDV）疫苗的抗体滴度，然而，该剂量若增加到35000 IU/Kg会导致抗体滴度降低。这些结果表明，针对不同的生产目标和机体状况，进行维生素A梯度试验以确定日粮中最佳的添加剂量时，有必要考虑动物日龄、品种和免疫状态的影响。

• 细胞介导和抗体介导反应的影响：

维生素A缺乏会影响先天免疫系统和适应性免疫系统细胞的功能。在健康和NDV感染的家禽中，诱导维生素A缺乏会损害腹腔巨噬细胞的功能。此外，维生素A可以调节家禽T细胞的数量和功能。与日粮中含有足量或高剂量维生素A相比，饲喂低水平维生素A的肉鸡表现出较低的CD4+/CD8+比率。这表明补充维生素A会影响T细胞亚群、细胞因子产生类型和T细胞产生的免疫反应类型。维生素A缺乏也被证明会影响血清IFN-γ的含量，这表明鸡抵抗感染的能力可能受到影响。因此，在鸡日粮中补充维生素A不仅能增强T细胞增殖，还能改变其对传染性病原体的应对效应。

维生素A在免疫球蛋白合成中也起着关键作用。研究表明，日粮中维生素A缺乏影响IgA和IgG的合成，但不影响IgM。日粮中缺乏维生素A会导致对NDV疫苗的抗体反应显著减弱。

维生素A在粘膜免疫调节和上皮细胞分化中具有重要作用。在家禽中，维生素A缺乏与形态学变化以及免疫系统功能和粘膜完整性的严重缺陷有关，导致对感染易感性增加。在雏鸡早期阶段，免疫系统发育与活性氧（ROS）的产生增加有关，而类胡萝卜素可以通过捕获和猝灭自由基发挥重要的免疫调节作用。

IgA是维持粘膜免疫的一个因素，日粮中补充适量的维生素A可以使家禽产生最佳的IgA水平以促进抗病原菌的粘膜防御。

• 在抗菌免疫中的作用：

维生素A在保护家禽免受病原性感染方面的作用很早已被证实。与饲喂富含维生素A日粮的鸡相比，喂食缺乏维生素A日粮并感染堆型艾美耳球虫或柔嫩艾美耳球虫的鸡表现出更高的死亡率。在饲喂富含类胡萝卜素（β-胡萝卜素、番茄红素、玉米黄质和叶黄素）的转基因玉米并用柔嫩艾美耳球虫攻毒的肉鸡中，与饲喂正常玉米品种的肉鸡相比，观察到正常的生长速度和较低的粪便卵囊数。维生素A缺乏引起的卵囊计数增加的机制可能与CD4+上皮内淋巴细胞和CD8+T细胞的功能降低，以及上皮组织的维持受损有关。

综上所述，在家禽日粮中补充足够的维生素A有助于改善鸡的健康状况。

• 抗炎作用：

高度集约化的养殖方式使家禽生产面临巨大的压力，这可能导致免疫功能受损，从而增加对传染性病原体和炎症的易感性。炎症反应通常由IL-1β和IL-6的产生介导，调节这些细胞因子有益于家禽的生长或生产活动。研究表明，用1,25-二羟基维生素D3处理LPS攻毒的鸡巨噬细胞可以导致IL-1β表达下调。此外，牛单核细胞用LPS攻毒后引起1-α羟化酶的表达升高，该酶介导25-羟基维生素D3产生1,25-二羟基维生素D3，从而有助于调节细胞炎症反应。用生理剂量的1,25-二羟基维生素D3和25-羟基维生素D3处理的LPS攻毒的人单核细胞中促炎细胞因子（IL-6和TNF-α）的产生减少。这可能是由于上调了MKP-1，而MKP-1是促炎细胞因子产生的调节因子。维生素D的抗炎作用也有其他机制，维生素D通过调节核因子κB(NF－κB)途径来调节炎症级联反应。病原体相关分子模式(PAMPs)来源于细菌、病毒、真菌和原生动物的脂多糖(LPS)、脂蛋白、鞭毛蛋白、细菌DNA和病毒RNA。这些PAMP激活存在于各类免疫细胞中的特异性Toll样受体(TLR)中，各种TLR信号通路诱导NF－κB途径，其上调促炎细胞因子表达。NF－κB通过与称之为核因子κB抑制蛋白(IκB)的物质相互作用来调节。在病毒感染的呼吸道上皮细胞中，维生素D上调NF－κB抑制因子α(IκBα)，并通过结合NF－κB亚基来降低NF－κB信号传导，使多种促炎细胞因子减少。

• 细胞介导和抗体介导反应的影响：

维生素 D 在调节 T 细胞和 B 细胞中的关键作用是明确的。通常，由某些 Toll 样受体 （TLR） 配体（如 LPS）诱导的免疫系统细胞激活VDR和产生1,25-二羟基维生素D3，导致人Th2 和 T reg 细胞(抑制炎症的重要细胞)的上调以及 Th1 细胞的下调。在抗原刺激下，T淋巴细胞分化成产生细胞因子的辅助性T淋巴(Th)1细胞或Th2细胞亚组。Th1细胞本质上具有更多的促炎作用，产生包括白细胞介素(IL)－2，γ干扰素(IFN－γ)和肿瘤坏死因子(TNF)－α等物质，而Th2细胞本质上更具有抗炎和抗过敏作用，产生包括IL－3、IL－4、IL－5和IL－10细胞因子。重要的是通过激活T淋巴细胞VDR，维生素D抑制Th1增殖和细胞因子产生，同时促进Th2细胞增殖和细胞因子及调节性T淋巴细胞(Treg细胞)的生成。鉴于TNF－α、IFN－γ和Th1细胞的促炎特征引起的强烈炎症作用，补充维生素D有助于调节感染个体的炎性反应。维生素D缺乏可能导致感染个体免疫反应"失调"和引发更多的促炎反应。总的来讲，在先天免疫反应方面，维生素D抑制树突状细胞的成熟，并阻止其抗原呈递到T辅助细胞，诱导巨噬细胞分化，通过诱导抗菌肽和防御肽发挥直接抗菌抗病毒作用；在适应性免疫反应方面，维生素D通过抑制Th1和Th17效应细胞，诱导Th2细胞，促进Treg细胞发育，调节T-helper亚群的平衡；维生素D在先天免疫反应和适应性免疫反应中抑制促炎细胞因子的释放，包括IL2、IL6、IL12、INFr、TNFa、NF-kB等。

除了小鼠和其他动物模型外，鸡体内的维生素D也表现出较强的细胞和抗体免疫反应。Vazquez等人（2018）评估了维生素D3和/或25-羟基维生素D3补充剂对Ross 308肉鸡免疫反应的影响。在接受更高量的维生素D3（5000IU/kg）和69 mg/kg的25-羟基维生素D3的鸡中，NDV疫苗诱导的血清抗体水平以及总的和非特异性的肠道IgA水平都得到了提高。另一项研究还表明，肉鸡日粮中补充2000 IU/kg的维生素D3，高于传统日粮水平（NRC水平=200IU/kg），会导致对新冠病毒疫苗抗原的抗体滴度更高（NRC，1994；Gómez-Verduzco等，2013）。此外，在补充维生素D3和25-羟基维生素D3的鸡中，外周血CD3+CD8+T细胞的水平显著增加。还有报告显示，日粮中补充25-羟基维生素D3（69μg/kg）的鸡对PHA表现出较强的延迟型超敏反应（gómez-Verduzco等，2013）。

• 在抗菌免疫中的作用：

维生素D在增强病原体特异性免疫反应中发挥着重要作用，特别是1,25-二羟基维生素D3已被证明可增加巨噬细胞的吞噬作用、分化和抗微生物肽（抗菌肽）的产生。维生素D在人类结核病患者抗分枝杆菌反应中的重要作用也得到了证实。VDR在感染结核分枝杆菌的巨噬细胞中的表达上调，用维生素D治疗感染的巨噬细胞会通过产生抗菌肽和β－防御素来增强细胞活化和细胞内杀伤力。抗菌肽对革兰阳性和阴性菌均具有广泛的抗菌活性，也具有抗病毒作用。在病毒感染的情况下，肺上皮细胞能够将无活性维生素D转化为有活性的1,25-二羟基维生素D3促使抗菌肽产生增加。维生素D引起先天抗菌效应的机制还包括对活性氧中间体的诱导和抗菌自噬的激活。一项研究表明，在用鼠伤寒沙门氏菌血清型攻毒的7日龄和14日龄肉鸡中，同时饲喂补充了25-羟基维生素的日粮，在21日龄时观察到沙门氏菌特异性IgG水平显著升高。此外，在饲料中添加更高水平的25-羟基维生素D3（100μg/kg）会导致受球虫卵囊攻击的鸡中IL-10基因表达上调。

总之，在家禽日粮中补充维生素D可以获得有益的效果，包括减少炎症反应以及增强细胞介导和抗体介导的免疫反应，从而有助于增强机体的抗菌防御。