初乳中分泌型免疫球蛋白（SIgA）在防控新生仔豬腹瀉方面的研究進(jìn)展

張永香

（福州大北農(nóng)生物技術(shù)有限公司 福建福州 350014）

初乳中分泌型免疫球蛋白（SIgA）在防控新生仔豬腹瀉方面的研究進(jìn)展

張永香

（福州大北農(nóng)生物技術(shù)有限公司 福建福州 350014）

豬流行性腹瀉病毒（PEDV）是引起仔豬腹瀉的重要病原體之一。當(dāng)前臨床上存在母豬疫苗免疫后血清中抗豬流行性腹瀉病毒的 IgG 抗體水平達(dá)標(biāo)的情況，但依然有仔豬發(fā)生腹瀉，甚至出現(xiàn)難以控制的局面。因此，本文從 SIgA 的結(jié)構(gòu)與形成機(jī)制、生物學(xué)功能以及初乳中的 SIgA 對新生仔豬腹瀉的影響因素等方面進(jìn)行綜述，以期為有效防控仔豬流行性腹瀉的發(fā)生提供參考。

豬流行性腹瀉；初乳；SIgA

豬流行性腹瀉（PED）是由豬流行性腹瀉病毒（PEDV）引起的豬的急性水樣腹瀉、嘔吐、脫水以及以仔豬的高發(fā)病率和高死亡率為特征的腸道傳染性疾病。其傳播途徑主要通過消化道（糞）-口傳播，無需傳播媒介。母豬初乳中含大量的免疫球蛋白、生長因子及激素[1]，對 新 生仔豬具有免疫保 護(hù) 作 用和保證其正常生長發(fā)育，在出生 72 h 后因量驟減而變?yōu)槌Ｈ閇2]。

初乳中的大部分乳蛋白（如 IgG、單體 IgA）由仔豬吸收后進(jìn)入血液循環(huán)提供體液免疫，而免疫球蛋白 SIgA 則錨定在腸道黏膜上進(jìn)行局部免疫；常乳乳蛋白主要為新生幼仔提供必需的氨基酸。PEDV 是腸道黏膜病毒，具腸道組織嗜性，其傳播途徑除糞 -口傳播外，還可通過哺乳患病母豬的乳汁感染。PEDV 感染后與腸道黏膜細(xì)胞表面的受體結(jié)合通過膜融合侵入宿主細(xì)胞，并介導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生中和抗體發(fā)揮 免疫作 用，其 中 主要 介 導(dǎo) SIgA[3]和 SIgM 發(fā)揮 作用，產(chǎn)生的 SIgA 可分布在黏膜或漿膜表面筑起保護(hù)屏障。而懷孕母豬機(jī)體產(chǎn)生的 SIgA 還可經(jīng)淋巴歸巢和血液循環(huán)聚集于 乳汁[4]，新生仔豬通過母 乳 獲 取抗 PEDV 的 SIgA 以防仔豬流行性腹瀉的發(fā)生。因此，只有充分了解 SIgA 產(chǎn)生和作用機(jī)制，并且新生仔豬只有吸吮無 PEDV 病原體且高 SIgA 滴度的母豬初乳才具有免疫保護(hù)力[5]。

1 SIgA 的結(jié)構(gòu)與形成機(jī)制

1.1 SIgA的結(jié)構(gòu)

IgA 分為兩種類型即血清型和分泌型（SIgA），SIgA 是黏膜免疫系統(tǒng)的主要效應(yīng)分子。SIgA 由 2 個不同類型的 IgA 單聚體、1 個 J鏈和 1 條 SC 片段共同 構(gòu) 成[6]。IgA 在分泌物中以二 聚 體的形 式存在，由黏膜下層中激活的 B 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生；J鏈由活化的B 淋巴細(xì)胞（IgA 漿細(xì)胞和 IgM 漿細(xì)胞）分泌，是參與 IgA 轉(zhuǎn)運的一類酸性蛋白也是 SC 片段結(jié)合 IgA的重要媒介[7]，SIgA 可耐受胃腸道較強(qiáng)的酸性環(huán)境這可能與 J鏈?zhǔn)撬嵝缘鞍子嘘P(guān)；SC 片段是 IgA 復(fù)合物在穿過上皮細(xì)胞的 過程中裂解產(chǎn)生的[8]，這可提高 SIgA 的穩(wěn)定性和降低對蛋白酶的敏感性，增強(qiáng)黏膜表面的黏稠性[9]，有效的阻止病毒入侵。正是由于J鏈與 SC 片段的存在使 SIgA 區(qū)別于其他免疫球蛋白，不易被一般的蛋白酶分解，穩(wěn)定存在于胃腸道中[7-9]。

1.2 SIgA的形成機(jī)制

PEDV 是腸道黏膜病毒，黏膜免疫是機(jī)體抗PEDV感染最有效的免疫方式，也是區(qū)別于全身免疫的局部免疫。目前，黏膜免疫在生產(chǎn)實踐中已被廣泛應(yīng)用，主要有呼吸道、胃腸道、生殖道黏膜表面的免疫，而 SIgA 是黏膜免疫的重要組成部分[10]。

PEDV在侵入機(jī)體時主要通過局部抗原的有效刺激，使抗原通過黏膜淋巴濾泡群的 M 細(xì)胞（存在于 PP 結(jié)中）[11]，激活 IgA 漿細(xì)胞產(chǎn)生致敏的 IgA B細(xì)胞前體，致敏的 IgA B 細(xì)胞前體隨淋巴液和血液引流歸巢入淋巴管和血液循環(huán)進(jìn)入黏膜組織和腺體（乳腺、淚 腺）中[4]。通過 胞 漿內(nèi)合成的 J 鏈，將漿 細(xì)胞分泌的 IgA 聚合形成多聚體 IgA。產(chǎn)生的多聚體IgA 通過多聚免疫球蛋白受體（plgR）上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)運釋放到外分泌液中，形成 plgA-plgR 復(fù)合物，復(fù)合物在跨膜轉(zhuǎn)運中穿過上皮細(xì)胞使 plgR 被裂解酶裂解成分泌片段（ SC），釋放出 IgA，SC 片段與釋放出的 lgA 結(jié)合后形成 SIgA[7-11]。其中由派伊爾氏結(jié)（PP 結(jié)）部位誘導(dǎo)的 B 淋巴細(xì)胞以分泌二聚體 IgA和 IgE 為主，最終產(chǎn)生 SIgA；而由腸系膜淋巴結(jié)等其他部位誘導(dǎo)的 B 淋巴細(xì)胞以合成單體 IgA 為主。產(chǎn)生的 SIgA 分泌在胃腸液、呼吸道分泌液、乳汁等外分泌液中，而合成的單體 IgA 則進(jìn)入血液參與機(jī)體免疫。

2 SIgA 的生物學(xué)功能

2.1 中和黏膜上皮的抗原

腸道黏膜表面的 SIgA 能捕捉黏附在黏膜表面的抗原并與之結(jié)合，通過影響抗原的運動活力，從而有效地 阻 止病原微生物附著于 黏 膜[12]。同時它 還能捕捉黏膜內(nèi)層的病原微生物，形成抗原 -抗體免疫復(fù)合物排出體內(nèi)或被吞噬細(xì)胞吞噬[13]。除此之外，SIgA 還能中和黏膜上皮的酶和毒素等有害物質(zhì)。

2.2 阻止抗原對上皮細(xì)胞的黏附

黏附素是病原微生物侵入機(jī)體引起機(jī)體致病作用所必需的，而 SIgA 能抑制或阻斷病原微生物分泌 的 黏 附 素[14]。SIgA 還 可 通 過 有 效變 形[14]與抗原 競爭上皮細(xì)胞的結(jié)合位點，以阻止病原微生物對上皮細(xì)胞的黏附和侵入。

2.3 溶解細(xì)菌降低毒素

黏膜分泌的 SIgA 能中和相應(yīng)部位的病原微生物產(chǎn)生的毒素和酶。SIgA 可能是通過封閉它們的結(jié)合位點[11]或改 變 它們 的 構(gòu)象[15]等 方式以降 低 或 滅 活其 生物活性。還能通過破壞細(xì)菌外膜的完整性進(jìn)而降低病菌的毒力。

2.4 免疫排除的作用

SIgA 作為黏膜表面的保護(hù)屏障，確保了其免疫排除作用。SIgA 可識別病毒和細(xì)菌表面抗原結(jié)合位點并凝集它們，這些凝集物覆蓋在上皮細(xì)胞表面的黏液層，這不僅可以限制 SIgA 免疫凝集物的擴(kuò)散還可通過腸蠕動或經(jīng)呼吸道纖毛運動的方式清除出腸道[6]。

2.5 穩(wěn)定黏膜內(nèi)環(huán)境

侵入機(jī)體的抗原與抗體（如 IgE、IgG）反應(yīng)形成免疫復(fù)合物，常伴炎癥反應(yīng)，而黏膜中的 SIgA 不僅能與抗原上的位點結(jié)合同時還能與吞噬細(xì)胞結(jié)合，促進(jìn)吞噬細(xì)胞的抗原吞噬作用，減少機(jī)體的炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[14]。這也避免由病原微生物引起的超敏反應(yīng)，便于排除。腸道的寄生與宿主存在互利共生關(guān)系，腸道中的病原微生物通過持久慢性的刺激 IgA 分泌細(xì)胞使腸道中的 SIgA 處于動態(tài)平衡[12]，而 SIgA 的分泌可控制寄生物進(jìn)入腸道內(nèi)定植的程度。因此，SIgA 可維持黏膜內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。

SIgA 的生物學(xué)功能廣泛，具有極強(qiáng)的抗微生物的活性。除上述功能外，SIgA 還具介導(dǎo) ADCC、促進(jìn)天然因子的作用，調(diào)節(jié)黏膜免疫反應(yīng)等保護(hù)消化道免受病原微生物的侵入而破壞機(jī)體。還可以吸收入血液再由上皮細(xì)胞分布到呼吸道和泌尿道黏膜表面[16]，防止呼吸道和 泌尿道感染。

3 初乳中 SIgA 對新生仔豬腹瀉的影響

3.1 影響新生仔豬體內(nèi)抗PEDV的SIgA的因素

不同動物的胎盤結(jié)構(gòu)使得初乳中的免疫球蛋白含量也有差異。由于豬特殊的胎盤屏障結(jié)構(gòu)，母豬體內(nèi)具免疫力的免疫球蛋白不能通過胎盤輸送給胎兒，母豬初乳中富含具免疫力的免疫球蛋白，新生仔豬只能通過初乳獲得母源抗體。新生仔豬缺乏先天免疫力，其自身免疫系統(tǒng)一般要在出生后7～8 d才開始啟動。新生仔豬腸道吸收具有效時段性，在出生后數(shù)小時（36 h）內(nèi)腸道處于開放狀態(tài)，可吸收初乳中完整的蛋白質(zhì)，尤其是以免疫球蛋白的形式存在的蛋白質(zhì)可直接由腸道吸收進(jìn)入機(jī)體的血液循環(huán)，36 h 后腸道將關(guān)閉不再吸收完整的蛋白質(zhì)進(jìn)入機(jī)體的血液，而乳汁中的蛋白質(zhì)僅停留于腸道的局部發(fā)揮免疫作用[2]。初乳中的母源抗體水平在分娩后數(shù)小時下降很快。因此，在有效時段內(nèi)確保新生仔豬所采食的初乳中含較高的免疫球蛋白SIgA，可有效預(yù)防新生仔豬發(fā)生腹瀉。

3.2 影響母豬初乳中抗PEDV的SIgA因素

在整個初乳期的免疫球蛋白是處于動態(tài)變化中，其影響因素主要有：第一，母豬產(chǎn)前疫苗免疫可增加初乳中 SIgA 的含量。市面上腹瀉疫苗主要有滅活苗和弱毒苗，臨床上母豬免疫滅活疫苗產(chǎn)生的SIgA 在新生仔豬保護(hù)率上不如弱毒疫苗。這可能是由于經(jīng)肌肉注射的滅活疫苗，抗原雖能到達(dá)腸系膜淋巴結(jié)，卻難以到達(dá)小腸黏膜的派伊爾氏結(jié)，因此，產(chǎn)生以單體 IgA 為主的黏膜免疫。而弱毒疫苗通過肌注其抗原能到達(dá)小腸黏膜的派伊爾氏結(jié)產(chǎn)生的SIgA 具較強(qiáng)抗 PEDV 的能力。因此，母豬產(chǎn)前免疫弱毒疫苗可增加初乳中 SIgA 的滴度。第二，不同的免疫方式產(chǎn)生的免疫球蛋白水平含量也有差異。后海穴免疫是當(dāng)下腹瀉疫苗的特殊免疫方式，與其他免疫方式相比，后海穴免疫更具優(yōu)越性。后海穴疫苗免疫不僅有疫苗本身的免疫作用還具由于穴位的刺激而放大疫苗的效果，可增加初乳中抗體水平含量[17]。第三，懷孕母豬的日糧組成影響豬初乳成分的變化。在母豬懷孕前和妊娠期，增加日糧的脂肪（如低分子脂肪）和維生素（A、B 等），可顯著提高豬初乳中總蛋白質(zhì)、免疫球蛋白、脂肪酸、維生素 A 等的含量。第四，母豬產(chǎn)仔胎次。臨床調(diào)查發(fā)現(xiàn)，經(jīng)弱毒疫苗免疫的母豬，頭胎母豬所產(chǎn)仔豬的發(fā)病率高于經(jīng)產(chǎn)母豬。這可能是由于頭胎母豬初乳中抗PEDV 的 SIgA 含量較低，為此應(yīng)加強(qiáng)母豬的疫苗免疫和提高疫苗的抗原含量。除上述因素外，母豬的品種、生理狀況、飼養(yǎng)環(huán)境等因素都影響著母豬初乳中抗 PEDV 的 SIgA 水平。

4 小結(jié)

仔豬成活率的高低直接影響整個豬場的經(jīng)濟(jì)效益。PEDV 可引起新生仔豬的高發(fā)病率和高死亡率，嚴(yán)重威脅著豬場。除了加強(qiáng)飼養(yǎng)管理，搞好圈舍消毒衛(wèi)生，做好保健工作，及時幫助仔豬吃到初乳可有效提高仔豬的成活率。提高新生仔豬血清中抗PEDV 的 SIgA 滴度方法：

1）提高初乳品質(zhì)。加強(qiáng)管理，減少應(yīng)激，有效控制妊娠期母豬的營養(yǎng)特別是能量源和采食量，可有效提高初乳的質(zhì)量。

2）提高仔豬在有效時段內(nèi)吸收初乳的量。由于新生仔豬缺乏先天免疫力，而仔豬吸收完整的母源抗體又具有效時段性，因此，在腸道關(guān)閉前提高仔豬吸收初乳的量。

3）確保仔豬所采食的初乳中有高滴度的 SIgA。加強(qiáng)疫苗免疫是當(dāng)前提高初乳中 SIgA 滴度的有效方法。母源抗體含量的高低是決定仔豬成活率的一個關(guān)鍵因素。

因此，提高母豬初乳質(zhì)量，準(zhǔn)確抓住新生仔豬采食的有效時段，確保仔豬所采食的初乳中有高滴度的 SIgA，方可有效預(yù)防新生仔豬腹瀉的發(fā)生。

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Colostrum Type Immunoglobulin Secreted in the Progressof the Prevention and Control in Newborn PigletsDiarrhea

Zhang Yongxiang（Fuzhou Dabeinong Biotech Co.Ltd.,Fuzhou FuJiang,350014）

The pig epidem ic diarrhea virus(PEDV)isone of them ost important pathogensof diarrhea piglets．Although clinically after sow s imm une antibody levels in serum,but stillhave diarrhea piglets,even presents the phenomenon which isdifficult to control．Therefore,thisarticle from the structure and formationmechanism of SIgA,biological function and the colostrum SIgA influence factorsof newborn pigletsdiarrheawere reviewed, in order to providea reference for effective prevention and controlofepidem ic diarrhea pigletsoccurred．

PEDV;Colostrums;SIgA

10.3969/j.issn.1008-4754.2017.02.039