犊牛笔记系列60——免疫球蛋白到肠道的转运

2019-02-10 15:23 荷斯坦奶农俱乐部网 访问量:41 [ 字号: ]
Jim Quigley  译者 贾红颖
引言
新生犊牛24小时内吸收的初乳可以增加犊牛循环免疫球蛋白(IgG)的浓度。这些免疫球蛋白可以增加犊牛对抗环境中的病原微生物的能力。
犊牛转运免疫球蛋白的方式成为被动免疫。循环中的免疫球蛋白的浓度随着时间而逐渐降低。同时机体自身的免疫能力因为接触环境中的病原,会逐渐增强,产生免疫球蛋白。这种免疫球蛋白产生的方式成为主动免疫,这种免疫从长期来看,对机体健康非常重要。
血液中被动免疫获得的IgG浓度的降低通常可以通过半衰期的概念来表示。半衰期指的是IgG最初始浓度下降一半所需要的时间。半衰期的计算如图1。
Ig去哪?
一个有趣的问题是IgG被吸收进入血液以后去哪里,华盛顿州立大学的研究者Tom博士和他的同事做了一个这方面的研究。
他们做了两个试验测定血液中IgG的代谢。在第一个试验中,犊牛注射放射性的125I标记的IgG直接进入血液。这些犊牛(共24头)是从商业化奶牛场获得的,并且没有饲喂过初乳。然后随着时间采集尿液和粪便样品,检测放射物的浓度。排泄物总的放射物的量和结合在蛋白上放射物的量可以通过检测得出。
 
图1 血浆中IgG半衰期的计算
结果如表1所示。尿液中125I的浓度每天平均是2.52%。这些大部分没有结合到蛋白质上(尿液中大概有3%结合到蛋白质上),表明尿液中的IgG在之前已经被降解。另外,1.5%的125I以粪便的形式排泄。大部分的125I(约82%)是结合到蛋白质上,表明这些IgG在分泌到粪便之前没有被降解。
 
每天总计的125I排泄量是注射量的4.02%。回归分析表明含有125I的IgG的半衰期是17.9天。
安乐死的方式处死犊牛,测定肠道不同部位的125I的量,从而直接估计从血液循环进入到肠道的IgG的量。大约2.6%的125I标记物每天转运进入胃肠道。这种IgG大部分看起来像是以完整IgG的形式被分泌进入到肠道,但是其中一部分是被肠道酶降解的。
作者估计,如果新生犊牛24小时内从母体消耗和吸收100g的免疫球蛋白,那么它随后将分泌1~4g的IgG进入到肠道用于生命前两周的活动。如果新生犊牛喂4L初乳其中包含83gIgG/L,IgG的吸收效率约为30%。作者建议犊牛血液中IgG的含量越高,其分泌到肠道中的IgG也越高。
 
在第二个试验中,Besser和合作者使用含有针对轮状病毒特异性抗体的初乳饲喂犊牛。干奶牛在产前6周到3周的时间内免疫轮状病毒疫苗,使初乳中含有特异性抗体。测定犊牛5到10天血液和胃肠道中特异性抗体的数量。
血清轮状病毒抗体和肠道抗体的相关性表明,两个具有极大的相关性(图2)。这意味着犊牛(1)在24小时内从肠道中吸收特异性抗体;(2)特异性抗体从血液循环进入到肠腔;(3)特异性抗体进入到肠道是按照血液中特定的比例。
肠道中IgG的价值
许多细菌和病毒感染犊牛是肠道性的。也就是说,他们在小肠复制,感染造成肠道损伤,并出现疾病症状(腹泻、脱水)。在肠道中的免疫球蛋白,当他们连接到特定的病原体的抗原结合位点,可以帮助动物产生有效的免疫反应。因此,免疫球蛋白从血液循环进入肠道的运动是提供免疫力的一种方式,可以保护主要通过粪—口途径感染病原体的动物。
为了测定血液中IgG在对抗肠道病原体方面的价值,Besser和同事将1.5L从初乳(分别从免疫轮转病毒的母牛和没有免疫的母牛获得的初乳)中分离的乳清,皮下注射到犊牛。对照组饲喂没有免疫的母牛的初乳。这些犊牛在出生后72小时和96小时分别接种轮状病毒。
 
通过皮下注射的方式犊牛获得了针对轮状病毒感染的保护,表2所示。皮下注射“免疫”乳清(乳清含有轮状病毒抗体)的犊牛血清中抗体滴度高于犊牛注射“非免疫”血清。推测,免疫乳清的运动方式可以通过IgG从血液循环到肠腔的运动,轮状病毒存在于肠道中。有一点值得注意的是,没有饲喂初乳的犊牛,获得抗体的唯一来源是通过皮下注射。
结论
这些研究试验表明:
1.肠道中的免疫球蛋白在抵抗通过口的途径感染犊牛的病原体,如轮状病毒方面发挥主动作用。
2.肠道中的免疫球蛋白可以抵抗肠道的消化,从而提供免疫反应。研究已经证实,免疫球蛋白可以相对地对抗肠道中的蛋白水解酶的降解。
3.新生犊牛肠道中IgG的主要来源是循环抗体,主要是出生后24小时内从肠道吸收的初乳。
4.血清中较大浓度的IgG可以在肠腔中产生更大量的IgG。
免疫球蛋白对动物的健康、生长和生产力来说非常重要。犊牛出生24小时内饲喂足量初乳非常重要。这些研究试验表明免疫球蛋白对机体各个方面发挥着积极作用,包括肠道,肠道中存在许多可以引起疾病的病原体。未来的研究可能会直接测定进入到肠道的运动的本质(一些数据表明IgG主动转运到肠道,而其另一些数据表明没有转运)以及其他来源的免疫球蛋白在这种复杂的免疫系统中发挥的作用。
 
 
本文链接:http://www.dairyfarmer.com.cn/kxyn_nqgl/2019-02-10/282367.chtml
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