绵羊品种特异性应对捻转血矛线虫（Haemonchus contortus）环境感染挑战的反应及其对免疫血液学参数的影响

《Veterinary Research Communications》：Sheep breed-specific response to environment challenge against Haemonchus contortus and effect on immuno-hematological parameters

　　

摘要：不同适应热带气候的绵羊品种对捻转血矛线虫（Haemonchus contortus）感染的变异抗性及相关免疫机制已有研究和表征。在前期研究中，研究人员比较了抗性圣伊内斯（Santa Inês）羊与易感白杜泊（White Dorper）及特克塞尔（Texel）羊在慢性血矛线虫病下的局部免疫反应，并评估了免疫相关转录本与不同寄生虫阶段及性别的相关性。本研究旨在通过比较不同寄生虫感染负荷下羔羊的局部反应、皱胃（abomasum）显微病变及血液学参数，进一步阐明这些绵羊品种间的免疫机制。天然抗性的圣伊内斯品种在不同寄生虫感染负荷水平下均维持相似的表型特征，而白杜泊和特克塞尔品种在中高感染挑战下表现出易感性增加。特克塞尔羔羊显示平均红细胞体积（MCV）改变，提示大细胞性贫血（macrocytic anemia），且在低感染挑战条件下表现出最低的抗性。与其它品种相比，圣伊内斯羊外周血中嗜酸性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞水平显著升高，且皱胃中半乳凝素-11（Galectin-11）基因表达上调。这些反应可能代表有助于改善感染控制的关键宿主机制。综上，研究结果表明对H. contortus的感染抗性具有品种依赖性，并受环境寄生虫感染挑战的调控，可为绵羊群体管理的靶向策略提供参考。

论文解读：绵羊品种对捻转血矛线虫（Haemonchus contortus）感染的抗性及免疫血液学响应差异研究

一、研究背景与意义

捻转血矛线虫（Haemonchus contortus，GIN）是危害绵羊最严重的胃肠道线虫（gastrointestinal nematode, GIN）之一，可致严重贫血，在热带及亚热带地区流行广泛。目前抗蠕虫药耐药现象普遍，尚无商品化药物可完全清除感染，因此替代防控策略如遗传选育抗性个体及免疫预防受到重视。不同绵羊品种对H. contortus的抗性（Resistance，指抑制寄生虫生命周期包括幼虫定植、发育、存活及排卵从而减低粪卵计数 fecal egg counts, FEC）与耐受/恢复力（Tolerance/Resilience，指承受致病效应或维持生产性能的能力）存在差异——毛用或肉用羊毛型品种（如Ile de France、Suffolk、White Dorper）较易感，而某些热带/毛发型品种（如Santa Inês、Red Maasai、Morada Nova）具天然较高抗性。前期研究发现Santa Inês、White Dorper与Texel间局部免疫反应（TLR2、Th2型响应）及H. contortus各发育阶段与宿主基因表达存在关联，但环境寄生虫挑战水平（放牧密度及群体中抗性个体比例）对不同品种免疫-血液学表型的影响尚未明确。本研究通过在H. contortus地方流行区设置不同品种组成与载畜量的牧场（模拟高、中、低感染挑战），比较三个品种羔羊的血象动力学、FEC、皱胃寄生虫负荷、组织病理及皱胃局部免疫相关基因表达，旨在揭示品种-环境互作对抗性机制的调控及为选育提供实证。该研究发表于《Veterinary Research Communications》。

二、主要技术方法

研究人员选用巴西Embrapa Pecuária Sudeste实验场2024年7—9月出生的151只羔羊（Santa Inês 65只、White Dorper 42只、Texel 44只），按品种分布与载畜量分配至3块相邻4公顷牧场，分别定义为高（A）、中（B）、低（C）H. contortus感染挑战组。所有羔羊84日龄断奶，105日龄（D105）与189日龄（D189）监测FEC（改良McMaster法）及静脉血常规（EDTA抗凝，微红细胞压积micro-PCV及自动血细胞分析）。约210日龄每品种选10只公羔（均为β-珠蛋白BB单倍型）实施安乐死，剖检回收皱胃内容物与黏膜各期H. contortus（早L₄、雌雄L₄、L₅及成虫）并计数；取皱胃贲门（fundic）区组织液氮冻存提总RNA，用RT-qPCR检测20个免疫相关基因（包括TLRs、Galectins、Th2细胞因子、补体分子等，以内参GAPDH按2^?ΔΔC_t法计算相对表达量）；另取皱胃fundic与幽门（pyloric）区组织经10%中性缓冲福尔马林固定、HE及甲苯胺蓝染色，由病理医师盲法评估固有层炎症细胞浸润及淋巴滤泡增生并半定量评分（0–3分）。数据经Box-Cox或orderNorm转换后行双因素/三因素ANOVA及Tukey事后检验，组织学评分用Kruskal-Wallis及Dunn-Bonferroni检验，基因与虫体计数做Pearson相关分析，显著性水准p＜0.05。

三、研究结果

Hematological analysis and fecal egg counts（血液学分析与粪卵计数）

红细胞参数（PCV、红细胞计数RBC、血红蛋白Hb、自动血细胞比容Hct、血小板PLT）存在品种×牧场交互作用。Santa Inês在各牧场RBC、Hb、Hct均高于White Dorper与Texel（仅在高挑战牧场A达显著差异），且在三牧场间保持稳定；White Dorper与Texel在A牧场RBC/Hb/Hct最低，C牧场最高，表明易感品种受环境挑战影响大。FEC以White Dorper显著高于Santa Inês与Texel（p＜0.001），B牧场FEC高于C牧场。Texel品种MCV（平均红细胞体积）显著升高伴RBC降低，提示再生大细胞性贫血（macrocytic anemia，网织红细胞增多致MCV↑、MCH↑、MCHC↓）。白细胞参数存在采样时点×品种交互：Santa Inês在D189外周血嗜酸性粒细胞（eosinophils）、淋巴细胞（lymphocytes）、单核细胞（monocytes）显著高于另两品种（嗜酸粒p＜0.001），Texel在D105中性粒细胞（neutrophils）、总白细胞、淋巴与单核最低。上述提示Santa Inês具更强Th2偏向循环免疫细胞动员。

Worm counts in abomasum（皱胃蠕虫计数）

Texel羔羊皱胃内早L₄、雌雄L₄、雄L₅虫数显著高于Santa Inês（p＝0.001～0.042），White Dorper居中且与两品种无显著差异；雌L₅虫数仅在低挑战下White Dorper C牧场低于A牧场。成虫（雌雄）总数三品种无差异，但未成熟/成熟虫比有品种差异趋势——Texel未成熟幼虫较多。表明Santa Inês能更有效抑制幼虫发育/定植。

Relative quantification of gene expression and correlations with parasitic stages counts（基因相对定量及与虫体阶段计数的相关性）

皱胃fundic区Santa Inês的Galectin-11（GAL11）mRNA水平显著高于White Dorper（p＝0.042），TLR7有低于White Dorper趋势（p＝0.07）；Texel的CLCA1（钙激活氯离子通道调节因子1，参与黏液动力学）及Th2细胞因子IL4（p＜0.01）、IL5（vs White Dorper p＝0.028）表达高于另两品种。补体调节因子I（CFI）与成虫计数呈显著负相关，提示补体调控参与后期成虫控制；早期L₄及雌L₅分别与TLR4、TLR2表达呈负趋势；早L₄与GAL14、CLCA1、IL33呈正相关。IL33表达在Texel受牧场影响（C最低）。表明抗性品种通过上调GAL11（增强黏附/限制虫体运动）及潜在TLR介导先天识别限制感染，而Texel虽Th2/黏液基因高表达但未转化为有效抗性，可能为高幼虫负荷引发的继发性过激反应。

Microscopic lesions in the abomasum（皱胃显微病变）

Texel皱胃fundic与幽门区固有层淋巴细胞/浆细胞、中性粒细胞、肥大细胞（mast cells，甲苯胺蓝染色）评分及淋巴滤泡增生（幽门区）均显著高于White Dorper（p＜0.05），Santa Inês多为中间值；累积组织病理学评分Texel＞White Dorper（幽门区Texel＞Santa Inês）。嗜酸粒浸润评分品种间无差异。说明易感品种Texel产生更强烈但非保护性炎症反应及组织损伤。

四、讨论与结论总结

讨论指出Santa Inês的抗性体现为稳定红系参数、低FEC、低未成熟幼虫负荷、外周嗜酸粒/淋巴增高及皱胃GAL11上调，且不随牧场挑战度变化——提示其稳态调控能力强；White Dorper与Texel红系参数及部分免疫指标随挑战加重恶化，证明抗性受品种-环境互作调制。Texel特征性MCV升高符合失血后再生大细胞性贫血；其较高CLCA1、IL4、IL5及组织炎症评分反映对高幼虫负荷的过度Th2/黏液应答而非有效清除，与抗性无正向关联。CFI与成虫负相关支持补体调节在成虫控制中的作用，与前期结果吻合。GAL11在抗性品种高表达与前人Morada Nova羊结果一致，被认为通过增黏蛋白黏附性限制H. contortus运动。TLR2/TLR4在本实验未现品种显著差异可能与入选动物缺失β-珠蛋白A单倍型（与TLR2上调相关）有关。

结论（翻译）：

天然抗性的圣伊内斯（Santa Inês）品种在不同水平寄生虫感染挑战下维持一致的表型特征，而白杜泊（White Dorper）与特克塞尔（Texel）品种在中高挑战条件下寄生虫病影响加重。值得注意的是，在低挑战条件下，特克塞尔较白杜泊对血矛线虫病的抗性更低，表现为红细胞计数降低及未成熟寄生虫负荷更高。圣伊内斯羊较其它品种外周血嗜酸性粒细胞与淋巴细胞水平升高，伴皱胃Galectin-11（GAL11）基因表达上调，这些反应可能代表有助于改善感染控制的关键宿主机制。