初乳中分泌型免疫球蛋白（SIgA）在防控新生仔猪腹泻方面的研究进展

张永香

（福州大北农生物技术有限公司 福建福州 350014）

初乳中分泌型免疫球蛋白（SIgA）在防控新生仔猪腹泻方面的研究进展

张永香

（福州大北农生物技术有限公司 福建福州 350014）

猪流行性腹泻病毒（PEDV）是引起仔猪腹泻的重要病原体之一。当前临床上存在母猪疫苗免疫后血清中抗猪流行性腹泻病毒的 IgG 抗体水平达标的情况，但依然有仔猪发生腹泻，甚至出现难以控制的局面。因此，本文从 SIgA 的结构与形成机制、生物学功能以及初乳中的 SIgA 对新生仔猪腹泻的影响因素等方面进行综述，以期为有效防控仔猪流行性腹泻的发生提供参考。

猪流行性腹泻；初乳；SIgA

猪流行性腹泻（PED）是由猪流行性腹泻病毒（PEDV）引起的猪的急性水样腹泻、呕吐、脱水以及以仔猪的高发病率和高死亡率为特征的肠道传染性疾病。其传播途径主要通过消化道（粪）-口传播，无需传播媒介。母猪初乳中含大量的免疫球蛋白、生长因子及激素[1]，对 新 生仔猪具有免疫保 护 作 用和保证其正常生长发育，在出生 72 h 后因量骤减而变为常乳[2]。

初乳中的大部分乳蛋白（如 IgG、单体 IgA）由仔猪吸收后进入血液循环提供体液免疫，而免疫球蛋白 SIgA 则锚定在肠道黏膜上进行局部免疫；常乳乳蛋白主要为新生幼仔提供必需的氨基酸。PEDV 是肠道黏膜病毒，具肠道组织嗜性，其传播途径除粪 -口传播外，还可通过哺乳患病母猪的乳汁感染。PEDV 感染后与肠道黏膜细胞表面的受体结合通过膜融合侵入宿主细胞，并介导机体产生中和抗体发挥 免疫作 用，其 中 主要 介 导 SIgA[3]和 SIgM 发挥 作用，产生的 SIgA 可分布在黏膜或浆膜表面筑起保护屏障。而怀孕母猪机体产生的 SIgA 还可经淋巴归巢和血液循环聚集于 乳汁[4]，新生仔猪通过母 乳 获 取抗 PEDV 的 SIgA 以防仔猪流行性腹泻的发生。因此，只有充分了解 SIgA 产生和作用机制，并且新生仔猪只有吸吮无 PEDV 病原体且高 SIgA 滴度的母猪初乳才具有免疫保护力[5]。

1 SIgA 的结构与形成机制

1.1 SIgA的结构

IgA 分为两种类型即血清型和分泌型（SIgA），SIgA 是黏膜免疫系统的主要效应分子。SIgA 由 2 个不同类型的 IgA 单聚体、1 个 J链和 1 条 SC 片段共同 构 成[6]。IgA 在分泌物中以二 聚 体的形 式存在，由黏膜下层中激活的 B 淋巴细胞产生；J链由活化的B 淋巴细胞（IgA 浆细胞和 IgM 浆细胞）分泌，是参与 IgA 转运的一类酸性蛋白也是 SC 片段结合 IgA的重要媒介[7]，SIgA 可耐受胃肠道较强的酸性环境这可能与 J链是酸性蛋白有关；SC 片段是 IgA 复合物在穿过上皮细胞的 过程中裂解产生的[8]，这可提高 SIgA 的稳定性和降低对蛋白酶的敏感性，增强黏膜表面的黏稠性[9]，有效的阻止病毒入侵。正是由于J链与 SC 片段的存在使 SIgA 区别于其他免疫球蛋白，不易被一般的蛋白酶分解，稳定存在于胃肠道中[7-9]。

1.2 SIgA的形成机制

PEDV 是肠道黏膜病毒，黏膜免疫是机体抗PEDV感染最有效的免疫方式，也是区别于全身免疫的局部免疫。目前，黏膜免疫在生产实践中已被广泛应用，主要有呼吸道、胃肠道、生殖道黏膜表面的免疫，而 SIgA 是黏膜免疫的重要组成部分[10]。

PEDV在侵入机体时主要通过局部抗原的有效刺激，使抗原通过黏膜淋巴滤泡群的 M 细胞（存在于 PP 结中）[11]，激活 IgA 浆细胞产生致敏的 IgA B细胞前体，致敏的 IgA B 细胞前体随淋巴液和血液引流归巢入淋巴管和血液循环进入黏膜组织和腺体（乳腺、泪 腺）中[4]。通过 胞 浆内合成的 J 链，将浆 细胞分泌的 IgA 聚合形成多聚体 IgA。产生的多聚体IgA 通过多聚免疫球蛋白受体（plgR）上皮细胞的转运释放到外分泌液中，形成 plgA-plgR 复合物，复合物在跨膜转运中穿过上皮细胞使 plgR 被裂解酶裂解成分泌片段（ SC），释放出 IgA，SC 片段与释放出的 lgA 结合后形成 SIgA[7-11]。其中由派伊尔氏结（PP 结）部位诱导的 B 淋巴细胞以分泌二聚体 IgA和 IgE 为主，最终产生 SIgA；而由肠系膜淋巴结等其他部位诱导的 B 淋巴细胞以合成单体 IgA 为主。产生的 SIgA 分泌在胃肠液、呼吸道分泌液、乳汁等外分泌液中，而合成的单体 IgA 则进入血液参与机体免疫。

2 SIgA 的生物学功能

2.1 中和黏膜上皮的抗原

肠道黏膜表面的 SIgA 能捕捉黏附在黏膜表面的抗原并与之结合，通过影响抗原的运动活力，从而有效地 阻 止病原微生物附着于 黏 膜[12]。同时它 还能捕捉黏膜内层的病原微生物，形成抗原 -抗体免疫复合物排出体内或被吞噬细胞吞噬[13]。除此之外，SIgA 还能中和黏膜上皮的酶和毒素等有害物质。

2.2 阻止抗原对上皮细胞的黏附

黏附素是病原微生物侵入机体引起机体致病作用所必需的，而 SIgA 能抑制或阻断病原微生物分泌 的 黏 附 素[14]。SIgA 还 可 通 过 有 效变 形[14]与抗原 竞争上皮细胞的结合位点，以阻止病原微生物对上皮细胞的黏附和侵入。

2.3 溶解细菌降低毒素

黏膜分泌的 SIgA 能中和相应部位的病原微生物产生的毒素和酶。SIgA 可能是通过封闭它们的结合位点[11]或改 变 它们 的 构象[15]等 方式以降 低 或 灭 活其 生物活性。还能通过破坏细菌外膜的完整性进而降低病菌的毒力。

2.4 免疫排除的作用

SIgA 作为黏膜表面的保护屏障，确保了其免疫排除作用。SIgA 可识别病毒和细菌表面抗原结合位点并凝集它们，这些凝集物覆盖在上皮细胞表面的黏液层，这不仅可以限制 SIgA 免疫凝集物的扩散还可通过肠蠕动或经呼吸道纤毛运动的方式清除出肠道[6]。

2.5 稳定黏膜内环境

侵入机体的抗原与抗体（如 IgE、IgG）反应形成免疫复合物，常伴炎症反应，而黏膜中的 SIgA 不仅能与抗原上的位点结合同时还能与吞噬细胞结合，促进吞噬细胞的抗原吞噬作用，减少机体的炎症反应，调节机体内环境的稳定[14]。这也避免由病原微生物引起的超敏反应，便于排除。肠道的寄生与宿主存在互利共生关系，肠道中的病原微生物通过持久慢性的刺激 IgA 分泌细胞使肠道中的 SIgA 处于动态平衡[12]，而 SIgA 的分泌可控制寄生物进入肠道内定植的程度。因此，SIgA 可维持黏膜内环境的稳定。

SIgA 的生物学功能广泛，具有极强的抗微生物的活性。除上述功能外，SIgA 还具介导 ADCC、促进天然因子的作用，调节黏膜免疫反应等保护消化道免受病原微生物的侵入而破坏机体。还可以吸收入血液再由上皮细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 对新生仔猪腹泻的影响

3.1 影响新生仔猪体内抗PEDV的SIgA的因素

不同动物的胎盘结构使得初乳中的免疫球蛋白含量也有差异。由于猪特殊的胎盘屏障结构，母猪体内具免疫力的免疫球蛋白不能通过胎盘输送给胎儿，母猪初乳中富含具免疫力的免疫球蛋白，新生仔猪只能通过初乳获得母源抗体。新生仔猪缺乏先天免疫力，其自身免疫系统一般要在出生后7～8 d才开始启动。新生仔猪肠道吸收具有效时段性，在出生后数小时（36 h）内肠道处于开放状态，可吸收初乳中完整的蛋白质，尤其是以免疫球蛋白的形式存在的蛋白质可直接由肠道吸收进入机体的血液循环，36 h 后肠道将关闭不再吸收完整的蛋白质进入机体的血液，而乳汁中的蛋白质仅停留于肠道的局部发挥免疫作用[2]。初乳中的母源抗体水平在分娩后数小时下降很快。因此，在有效时段内确保新生仔猪所采食的初乳中含较高的免疫球蛋白SIgA，可有效预防新生仔猪发生腹泻。

3.2 影响母猪初乳中抗PEDV的SIgA因素

在整个初乳期的免疫球蛋白是处于动态变化中，其影响因素主要有：第一，母猪产前疫苗免疫可增加初乳中 SIgA 的含量。市面上腹泻疫苗主要有灭活苗和弱毒苗，临床上母猪免疫灭活疫苗产生的SIgA 在新生仔猪保护率上不如弱毒疫苗。这可能是由于经肌肉注射的灭活疫苗，抗原虽能到达肠系膜淋巴结，却难以到达小肠黏膜的派伊尔氏结，因此，产生以单体 IgA 为主的黏膜免疫。而弱毒疫苗通过肌注其抗原能到达小肠黏膜的派伊尔氏结产生的SIgA 具较强抗 PEDV 的能力。因此，母猪产前免疫弱毒疫苗可增加初乳中 SIgA 的滴度。第二，不同的免疫方式产生的免疫球蛋白水平含量也有差异。后海穴免疫是当下腹泻疫苗的特殊免疫方式，与其他免疫方式相比，后海穴免疫更具优越性。后海穴疫苗免疫不仅有疫苗本身的免疫作用还具由于穴位的刺激而放大疫苗的效果，可增加初乳中抗体水平含量[17]。第三，怀孕母猪的日粮组成影响猪初乳成分的变化。在母猪怀孕前和妊娠期，增加日粮的脂肪（如低分子脂肪）和维生素（A、B 等），可显著提高猪初乳中总蛋白质、免疫球蛋白、脂肪酸、维生素 A 等的含量。第四，母猪产仔胎次。临床调查发现，经弱毒疫苗免疫的母猪，头胎母猪所产仔猪的发病率高于经产母猪。这可能是由于头胎母猪初乳中抗PEDV 的 SIgA 含量较低，为此应加强母猪的疫苗免疫和提高疫苗的抗原含量。除上述因素外，母猪的品种、生理状况、饲养环境等因素都影响着母猪初乳中抗 PEDV 的 SIgA 水平。

4 小结

仔猪成活率的高低直接影响整个猪场的经济效益。PEDV 可引起新生仔猪的高发病率和高死亡率，严重威胁着猪场。除了加强饲养管理，搞好圈舍消毒卫生，做好保健工作，及时帮助仔猪吃到初乳可有效提高仔猪的成活率。提高新生仔猪血清中抗PEDV 的 SIgA 滴度方法：

1）提高初乳品质。加强管理，减少应激，有效控制妊娠期母猪的营养特别是能量源和采食量，可有效提高初乳的质量。

2）提高仔猪在有效时段内吸收初乳的量。由于新生仔猪缺乏先天免疫力，而仔猪吸收完整的母源抗体又具有效时段性，因此，在肠道关闭前提高仔猪吸收初乳的量。

3）确保仔猪所采食的初乳中有高滴度的 SIgA。加强疫苗免疫是当前提高初乳中 SIgA 滴度的有效方法。母源抗体含量的高低是决定仔猪成活率的一个关键因素。

因此，提高母猪初乳质量，准确抓住新生仔猪采食的有效时段，确保仔猪所采食的初乳中有高滴度的 SIgA，方可有效预防新生仔猪腹泻的发生。

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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