免疫系統 - 犬貓抵抗外敵的重要防衛隊

動物時時刻刻皆要面對許多外來的威脅,最可怕的即是肉眼不可見的微生物病原,這些微生物隨時虎視眈眈想要透過動物接觸的環境或食物等入侵,因此為了生存及抵禦這些侵害,動物體於是發展出一系列的防護機制來對抗入侵者。我們可以將這類的防護機制視為一種生物性的屏障系統,在生物學上稱為「免疫系統」。
  「免疫 Immunity」一詞,最早見於中國明代醫書《免疫類方》,指的是「免除疫癘」,也就是防治傳染病的意思,而現代科學則將免疫定義為生物機體識別和排除抗原物質的一種保護性反應。在拉丁文中immunis 指的則是豁免或是免除的意思。
  免疫系統是寵物最重要的「防衛隊」,保護寵物免受特定或非特定病原所造成的感染性疾病。而這些防衛隊最重要的工作就是針對外來的狀況做出及時的反應,適當的免疫反應會形成一有效的保護網,但同時不會傷害動物體本身。這類的反應必須仰賴免疫系統自身辨識敵友的能力,免疫系統須能分辨攻擊的對象是「自身」或是「外來入侵者」。當免疫系統失調時除了無法適時形成保護屏障外,更有可能會造成攻擊動物本體的現象,造成更嚴重的病狀。許多生理或心理上的緊迫及內外在因子( 像是動物的情緒,甚至是環境中的噪音、氣味、光線或其他汙染物等) 皆是造成免疫系統失調的原因,因此飼主們必須時常注意毛小孩的身心理狀況。

 

寵物的免疫系統

 寵物的免疫系統簡單來說可以分為以下幾道防線,包括第一線的物理性屏障(Physical Barrier)、先天性免疫(Innate Immunity)、適應性免疫(Adaptive immunity) 等。

1. 物理性屏障 (Physical Barrier)
  動物體對抗入侵者的第一道物理性屏障就像城牆,可以直接抵禦外來物質的侵入。這類屏障包括了皮膚、眼角膜、及呼吸器官、消化器官及生殖器官中的黏膜組織。因此只要此物理性屏障不被破壞,許多病原就比較找不到機會穿透感染或影響動物健康,但相反的若這一道防線被破壞,就像被攻破的城牆一樣,病原可大舉入侵而提高各種感染的機率。除了物理性的構造以外,通常在這些屏障上也會有輔助的益生菌或酵素及抑菌物質等,作為城牆上的士兵來幫助抵禦不速之客。
2. 先天性免疫 (Innate Immunity)
  先天性免疫又稱為非特異性免疫,通常在動物出生時即存在,又稱為非特異性免疫(Nonspecific Immunity)。此類免疫反應通常較不專一,對於外來物質的反應是通殺,其反應非常快速,通常會造成較大比例的急性發炎反應。最常見的先天性免疫反應是大量的白血球( 如巨噬細胞、自然殺手細胞Nk cell 等) 快速經由血液移動至受威脅的組織並產生細胞激素(Cytokines)、發動攻擊及移除受傷的細胞,可以說是動物體內的先遣部隊。

3. 適應性免疫 (Adaptive Immunity)
  適應性免疫又稱為特異性免疫,需在動物出生後由母畜或外在刺激獲得。此類免疫系統的發展與免疫細胞的學習及記憶性有關,當適應性免疫遇到不同的抗原時,會分別學習並發展最適合的攻擊方式,如產生特定抗體,來對付特定的抗原,因此是較專一性的免疫反應,在第一次遇到外來入侵物時反應較慢,但在第二次受同樣入侵物入侵時,便能極快速的啟動攻擊並清除病原。許多疫苗即是利用此特性研發而成,利用少量或相似的病原結構來達到動物體內自行產生抗體防護的效果。
  與適應性免疫相關的免疫細胞為會產生抗體的B 細胞 ( 又稱漿細胞) 及各式T 細胞。適應性免疫又可依不同的作用機制分為細胞免疫 (Cellular immunity) 及體液免疫 (Humoral immunity)。

  體液免疫又稱為抗體免疫,與動物體內的抗體有關,抗體是一種蛋白質分子,主要為一群不同結構的免疫球蛋白,會與免疫細胞上的抗原受體結合,並合成大量的抗體釋放至血液中循環至整個動物體。此類抗體蛋白質主要由B 細胞生產,會與特定的外來分子結合產生標記,並讓吞噬細胞可以進行攻擊。抗體免疫的機制可用於對抗大部分的細菌感染、血液性寄生蟲疾病及病毒感染等。哺乳動物主要會產生的免疫球蛋白主要可分為五大類: IgG, IgM,IgA, IgE 及IgD。

       細胞免疫則主要由一系列的T 細胞( 如輔助型T 細胞、胞殺型T 細胞、抑制型T 細胞、
記憶型T 細胞等) 負責,作為刺激及協調免疫系統發動攻擊的角色。

 

動物體內的免疫器官

1. 皮膚
  皮膚是犬貓身體上分布最廣的器官,主要作為物理性屏障,直接阻擋外來物質入侵,皮膚上的毛囊也會分泌一些含有乳酸的油性物質,具殺菌效果,且皮膚表面存在的有益菌也可形成一保護膜,協助防止病原的侵入。
2. 有益菌叢
  一般健康的動物體表及體內都會與有益菌叢和平共生,這些菌叢也是動物免疫系統的一部份,可分泌許多生化產物來保護宿主,或與病原菌競爭,減少病原菌對宿主的影響。
3. 黏膜層
  黏膜存在於許多器官的內層,也是這些器官與外來物質接觸的表面,如口腔、腸道、肺臟、尿道、生殖道等,其表面通常會有一層濃厚的黏液,可直接捕捉病原,並利用內含的益生菌或抑菌物質來幫助排除病原。

4. 消化道
  消化道是毛小孩體內最大的免疫器官之一,約有70% 的免疫器官存在於腸道,從頭到尾都是動物體抵禦外敵的重要防線。口腔分泌的唾液內含許多溶菌酶,可直接殺滅許多經口攝入的細菌;強酸性的胃液也是許多病原菌難以生存的環境,而小腸及大腸黏膜中更是存在各種大大小小的免疫受器 ( 如培氏斑、M 細胞等),可以接收、傳送體內是否有異物或病菌等免疫情報,提供免疫細胞是否活化及出動的訊號,可以說是動物體內的免疫情報站。
5. 肺臟
  肺臟中主要利用先天性免疫的機制作為過濾動物吸入空氣的第一道防線,肺臟特殊且表面積廣大的構造可使許多病原直接被困在肺部細胞中,樹突細胞也會在肺臟中自由移動巡邏,遇到被困住的病原時即刻出動發動攻擊,消除可能的病原。
6. 肝臟
  動物體內大多數的免疫細胞皆由肝臟及淋巴結製造,為支持免疫系統十分重要的器官,肝臟也是動物消除毒素的主要器官,因此肝臟功能低下或具有肝毒性的藥物的使用也時常是造成動物免疫功能混亂的原因之一。

7. 賀爾蒙
  部分賀爾蒙也會直接或間接影響動物的免疫系統,尤其是甲狀腺或性腺相關的賀爾蒙。因此部分激素失調相關的疾病也會間接造成免疫問題。

 

寵物免疫系統失調相關狀況

1. 免疫抑制
  造成動物免疫機能低下有許多原因,最常見的包括病毒直接攻擊免疫細胞,或是攻擊相關的器官,造成免疫系統無法正常運作而減弱,例如貓白血病及貓愛滋(FIV) 皆是病毒攻擊免疫系統造成的疾病。遇到緊迫壓力時,動物的免疫系統會被壓力賀爾蒙所發出的警訊啟動,讓動物能夠及時應對突發狀況,但持續的生理壓力也因此易造成動物免疫系統疲乏失效,長期下來也會增加動物感染的風險。藥物的使用也有可能會影響動物的免疫機能,例如使用抗生素雖可以協助動物體降低體內的病原菌數量,但同時也可能會影響菌叢平衡,使得與宿主共生的有益菌減少而破壞保護機制;類固醇類藥物也會被用來抑制免疫的過度反應,但長期或是過度壓制免疫反應也有可能讓整體的免疫系統失去效用,無法正常運作;化療藥物除了用於消滅癌細胞以外,也有可能攻擊動物本身健康的細胞組織,嚴重者可能會使白血球數量驟減,以至於無法維持足夠的免疫平衡。

2. 免疫系統過度反應
  過敏性休克(Anaphylaxis) - 當動物體內的免疫細胞或抗體急性反應過度時即會造成過敏性休克,是一種全身性的嚴種過敏反應。過敏性休克並不常見,不過一旦發生通常都發病快且有可能危及生命,造成過敏性休克的原因一般是動物直接接觸、吞入或經注射外來物質( 如疫苗或是蚊蟲叮咬) 等時突發的免疫過度反應。
  細胞激素風暴(Cytotoxic reactions/cytokine storm)- 當動物體受病原體感染後,會經由抗體抗原結合引起一系列的胞殺反應,釋出組織胺、細胞激素等物質使動物體的細胞發炎、發熱以對抗病原,適度的免疫發炎反應有利於動物體去除病原菌,但反應過度有可能造成健康的細胞壞死或凋亡,最常見的即是紅血球及血小板受到攻擊,嚴重也可能造成多重器官衰竭。

       自體免疫疾病(Autoimmune disease)- 動物的免疫系統異常產生無法辨認敵我的抗體,或是抗體抗原在動物體內結合成複合體,移動至體內各處攻擊正常細胞或影響正常疾病所造成的疾病類型。目前發生自體免疫疾病的原因仍不明確,但有些研究指出,一些藥物使用或抗原( 如疫苗) 的不當使用有可能會引發自體免疫疾病,某些遺傳因素也是造成自體免疫疾病的原因之一。寵物較常見的自體免疫疾病包括了自體免疫溶血性貧血AIHA、血小板缺少及天皰瘡、全身性紅斑狼瘡(SLE)、類風溼性關節炎及急性腎絲球腎炎等。

 

如何維持寵物免疫系統的健康

 維持動物免疫系統的平衡是增進動物整體健康的重要關鍵,尤其在術後、細菌或病毒感染性疾病、寄生蟲感染、使用免疫抑制藥物、化療藥物或免疫相關疾病發生時更特別需要注意。下述為平時飼主能夠在生活中協助毛小孩提升免疫平衡的幾項建議:
1. 按摩
  最簡單也最能夠與毛小孩互動的方式即是幫他們按摩,有相關研究指出,適當為寵物按摩可以提升動物淋巴細胞的數量以及強化淋巴細胞的功能,按摩的過程也可使寵物放鬆,讓其心情維持穩定,減少緊迫對免疫系統造成的影響。幫毛小孩按摩對於飼主跟動物雙方的免疫系統都有正面的影響,尤其對於因退化而免疫功能低下、較無法運動的高齡寵物來說,也是非常好的活動之一。

2. 運動
  運動也是另一個簡單又有效能夠提升免疫機能的方法。當寵物在運動時,其肌肉的活動可協助清除細胞內的毒素,提升體內的循環,並協助免疫細胞在動物體內活化並移動。
3. 飲食管理
  良好的免疫系統必須由完善的營養支持,當動物無法攝取足夠的營養時,會間接導致免疫細胞無足夠的原料可以合成及活化,進而導致一些免疫機能喪失。跟免疫系統相關的必需營養素包括了: 維生素A、C、E、B6、鋅、硒、亞麻油酸、核苷酸及足量的蛋白質及胺基酸等。提供含有高量抗氧化活性成份的營養元素也可提升免疫活性,良好品質的營養來源便能提供動物足夠的能量及原料來啟動並維持免疫系統的健康。
4. 營養補充
  在遭遇較嚴重的免疫問題或動物體本身較虛弱時也可適時補充一些特殊的活性成分營養補充品,直接強化或刺激免疫系統,達到支持動物度過感染風險的時期,下述為一些經研究證實可有效提升免疫反應的活性營養成分:

●活性己糖相關化合物AHCC - Active Hexose Correlated Compounds
AHCC 是由特殊擔子菌菌絲體所萃取的活性成分,約有74% 是由寡糖組成,約含有20%的α-glucan ( 葡聚糖) 及部分的β-glucan 及特殊組成的醣蛋白、胺基酸、及礦物質等,最初由日本科學家發現,目前已有超過100 項體內及體外科學試驗證實其提升免疫功能的效用,可有效刺激免疫細胞,提升Nk 細胞及T 細胞的活性並促使巨噬細胞的分化,尤其在輔助化療時可有效刺激免疫系統,降低不良副作用,也有研究指出可用來輔助糖尿病、肝炎等治療,整體提升動物體免疫機能。
●核苷酸Nucleotide
核苷酸是一種具結構功能的小分子量細胞間質化合物,主要參與動物體的各種生化反應。核苷酸是核酸的基本組成單位,是生物體中DNA 及RNA 的種要結構組成,可作為合成各種免疫細胞的前驅物,是一種半必需的營養素,幾乎所有的天然食物來源皆含有微量的核苷酸及其結合物聚核苷酸、核酸等,但部分會受食品加工過程影響而流失,因此在動物遭受生理緊迫時需額外補充。
●益生菌Probiotics
益生菌可以促進動物體內及體表菌叢的平衡,使免疫系統的防線更加完整,除此之外有許多研究指出,部分益生菌的發酵產物或是菌體本身結構可刺激腸道中的免疫細胞或訊息傳遞通道,達到免疫促進的效果。

 

需要特別注意並提供免疫支持的寵物狀況

1. 感染性疾病
  包括嚴重細菌感染、黴菌感染、各種病毒性疾病、寄生蟲感染或多重感染造成的免疫系統感染等。
2. 使用免疫抑制藥物時
  包括免疫抑制劑、類固醇、癌症化療藥物及放射線療法時皆會影響動物整體的免疫系統,因此適時給予免疫支持可協助動物降低感染風險並減少副作用。
3. 生理緊迫
  包括生產前後及哺乳中的母畜、剛出生的仔畜階段;高齡退化明顯的動物,手術前後或是大面積/ 多處創傷的、營養不良、輔接種疫苗或是患有內分泌相關疾病( 如糖尿病、庫欣氏症等) 的動物皆是免疫機能低下的高風險群。患自體免疫疾病的動物則必需注意其營養補充的成分,以免過度刺激免疫系統。

 

 

 

參考文獻:
[1] Kidd, R. Supporting your dog’s immune system. Whole dog journal.
[2] Tizard, I. Immune system responses in dogs. MSD veterinary manual.

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