卵黃抗體

卵黃抗體（Immunoglobulin of yolk, IgY）：通過免疫注射產蛋雞，即可由其生產的蛋黃中提取相應的抗體，並可用於相應疾病的預防和治療，這類製劑稱為卵黃抗體。

基本介紹

• 中文名：卵黃抗體
• 外文名：Immunoglobulin of yolk
• 縮寫：IgY
• 過程：免疫注射產蛋雞

抗體介紹

卵黃抗體（Immunoglobulin of yolk, IgY）：通過免疫接種產蛋母雞，即可由其生產的蛋黃中提取相應的抗體，並可用於相應疾病的預防和治療，這類製劑稱為卵黃抗體。

形成原因

禽類的免疫系統包括細胞免疫和體液免疫，分別受胸腺和法氏囊的控制。當機體受到外來抗原刺激後，法氏囊內的B細胞分化成為漿細胞，分泌特異性抗體進入血液循環，當血液流經卵巢時，特異性抗體在卵細胞中逐漸蓄積，形成卵黃抗體；當卵細胞分泌進入輸卵管時，流經輸卵管的血液中含有的特異性抗體(主要是IgA和IgM)進入卵清中，形成卵清抗體。血清抗體移行進入卵細胞是受體作用的結果，因而血清抗體可在卵細胞中大量蓄積，濃度高於血液中的抗體。與卵黃抗體相比，卵細胞在輸卵管中移行的時間較短，因而卵清抗體含量極微。卵黃抗體在禽胚孵化過程中逐漸進入禽胚血液，為剛出殼雛雞提供被動免疫保護，在雛雞疾病預防中具有重要作用，但同時也會干擾雞疫苗的免疫效果。

抗體性質

IgY的性質與哺乳動物的IgG相似。正常雞IgY的分子量約為180KDa，由兩條輕鏈(2L)和兩條重鏈(2H)組成，分子量分別為60-70KDa和22-30KDa。其等電點約為5.2。

IgY與一般哺乳動物IgG相比，IgY具有較強的耐熱、耐酸、抗離子強度和一定的抗酶降解能力。

在低於75℃條件下，IgY具有良好的熱穩定性。IgY製劑在4℃貯存5年或在室溫貯存6個月其活性仍無明顯變化或下降，65℃時可保持24h以上，70℃時加熱90min後其活性才明顯下降60℃，30min條件下巴氏消毒不影響IgY；高於80℃，大部分IgY失去活性。

IgY在pH4.0-11.0時比較穩定，pH3.0-3.5時活性迅速下降，pH12時活性亦有所下降。

IgY對胃蛋白酶有較高的抵抗力，但對胰蛋白酶十分敏感。將胃蛋白酶和IgY在pH2.0溫育1h後，幾乎所有活性喪失，但在pH4.0時1h後可保持91%的活性，甚至溫育10h後仍有63%活性。IgY分別與胰蛋白酶和胰凝乳酶溫育8h，活性分別保持39%和41%。

作用機理

特定病原菌的卵黃抗體能直接黏附於病原菌的細胞壁上，改變病原細胞的完整性，直接抑制病原菌的生長；卵黃抗體可黏附於細菌的菌毛上，使之不能黏附於腸道黏膜上皮細胞；一部分卵黃抗體在腸道消化酶作用下，降解為可結合片段，這些片段含有抗體的可變小肽(Fab)部分，這些小肽很容易被腸道吸收，進入血液後能與特定的病原菌黏附因子結合，使病原菌不能黏附易感細胞而失去致病性，而IgY的穩定區(Fe部分)留在腸內。

分離提純方法

卵黃中的主要成分是蛋白質和脂肪，其比例為1：2。大部分蛋白質都是脂蛋白，存在於卵黃顆粒中，不溶於水，只有卵黃球蛋白(α、β、γ)是水溶性的，而IgY是γ卵黃球蛋白。因此IgY的分離純化首先需要有效地去除卵黃中的脂類，從水溶性蛋白中分離IgY。

多年來，已建立了許多較為高效而經濟的方法，這些方法大多以PEG、硫酸葡聚糖、天然膠，如藻酸鈉、角叉聚糖或乙醇沉澱等方法初步純化蛋白質。

1980年，Polson首先提出聚乙二醇(PEG)兩步沉澱法，分別用終濃度為3.5%和12%的PEG分步沉澱，用硫酸銨鹽析法去除PEG。1985年，在此基礎上提出了冷乙醇沉澱的改進方法，使產量提高，而且能有效地去除殘留PEG。1981年Jensensius等提出了硫酸葡聚糖沉澱法(DS法)，PEG法和DS法的產量相當，但提取的IgY製品含有一定量的雜蛋白。Bade和Stegemann(1984)用預冷的丙烷和丙酮(-20℃)沉澱蛋白質並去除脂質，經DEAE柱層析進一步純化，其IgY抗體活性與用Polson法提純的IgY之間無明顯差別，且穩定性好，經3次以上凍融，抗體活性未見改變。1992年Akita等用水稀釋法(WD)提純IgY，每個卵黃可獲得100mg以上的IgY。此後，Akita等比較了WD法、PEG法、DS法和黃原膠法(Xanthan法)的提純效果，結果表明：WD法產量最高，其次為DS法，WD法更適合大規模生產。

1993年，Horikoshi提出了冷乙醇分級離心的方法，分別用60%、30%、25%的冷乙醇沉澱離心，得到純度達99%以上的IgY。此法適用於大規模製備IgY。

工業上大規模生產IgY的方法有：超臨界二氧化碳氣體抽提法、卡拉膠法、硫酸銨鹽析法。

抗體套用

人類疾病

IgY在人類疾病防治方面的套用

抗人腹瀉病大腸桿菌IgY可使大腸桿菌聚集，從而抑制細菌的繁殖和生長，並促進大腸桿菌從腸道的排除。人輪狀病毒(HRV)是引起嬰兒和兒童腸道疾病的主要病原體，在食品中添加抗人輪狀病毒IgY可防止食品污染，對人體起到被動免疫保護作用。近年來，不少學者用HRV侵染的乳鼠為模型，進行了抗HRV-IgY的保護性實驗。Hatta等檢測了3種主要的消化道酶對抗HRV-IgY的作用及抗HRV-IgY對侵染HRV的保護作用。將胃雖白酶和IgY於pH 2.0溫育1h，IgY的中和滴度喪失100%，而於pH4溫育1h，仍保存91%的活性，甚至10h仍有63%的活性。IgY分別與胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶溫育8小時，活性保存39%和41%，說明IgY一定時間內可對抵抗兩種酶的消化作用。5月齡嬰兒胃液的pH值不能使抗HRV-IgY的活性受到嚴重損失，在食品添加抗HRV-IgY。完全可能為嬰兒提供有效的被動免疫保護。5月齡以內的嬰兒及先天免疫缺陷症患兒口服高效抗病毒IgY可用於疾病的防治，尤其對不能進行母乳哺育的幼兒的疾病防治具有重要意義。但是對於年齡較大的人來說，必需對IgY進行保護，避免其在消化道中被破壞。用脂質體包埋lgY可有效抵抗酸性環境中胃蛋白酶的消化，使IgY口服防治疾病成為可能。

IgY在人類疾病診斷方面的套用

IgY是理想的免疫學實驗檢測工具，不僅可以製備針對特定病原生物的特異性抗體，用於對病原體的分離、鑑定，且不結合類風濕因子、不與蛋白 A、蛋白G、哺乳動物F_C受體、補體結合，與IgG幾乎沒有交叉反應。因此套用於針對循環免疫複合物、類風濕因子和補體等的特異性測定，有效地減少假陽性的出現。在診斷用特異性抗體製備方面，Yurie Motoi等成功製備特異性IgY診斷狂犬病病毒，利用基因重組技術，將重組的狂犬病病毒CVS-11鏈在大腸桿菌中表達，再用來免疫產蛋雞，通過免疫方法檢測，IgY與病毒結合好，敏感性高。Dr.Lonardo 等用雞IgY和兔血清抗體IgG作對比實驗發現，在Western印跡和免疫沉澱反應中IgY比IgG能更有效地識別抗原表位；在免疫細胞化學法中，只有IgY能夠在 HPV16 陽性的細胞中特異性地定位E7蛋白(人乳突狀瘤病毒的主要轉運蛋白)。Terzdo 等試驗表明，利用抗沙門氏菌出血型腸炎株的特異性IgY檢測沙門氏菌腸出血型腸炎株，特異性高，效果理想。

動物疾病

IgY在動物疾病防治方面的套用

研究表明，IgY能抵抗幼齡動物腸道中胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的消化。故常在幼畜飼料或添加劑中加入一定量的針對某些特定疾病的IgY，以使其獲得有效的被動免疫。何月英等利用小鵝瘟強毒製備的卵黃抗體，對2-3日齡雛鵝進行預防，其保護率高達100%。楊曉梅等用鴨病毒性肝炎I型雞胚毒免疫雞，製備的雞抗鴨病毒性肝炎高免卵黃抗體，經實際套用於預防時，雛鴨的平均成活率為96.9%。

IgY在動物疾病治療方面的套用

目前，卵黃抗體己被廣泛套用於許多疾病的防治。汪銘書套用抗鴨病毒性肝炎(DHV)的卵黃抗體治療人工感染的鴨時，當用1萬倍LD50強毒時保護率可達到100%。張英等用抗小鵝瘟的卵黃抗體治療發病鵝群，治癒率為95.2%。此外，套用多種病原菌免疫製備的卵黃抗體還可以防治多種病原菌的感染。詹麗娥等用IBD、ND和EDS-76三聯高免卵黃抗體治療上述三種疾病，總有效率可達50%以上。日本成功地從雞蛋中提取出能夠殺死幽門螺旋桿菌的抗體，並以這種抗體為原料製成了能殺死人體內幽門螺旋桿菌的優酪乳。

用卵黃抗體治療疾病，安全、高效且無公害，我國已有商品化的卵黃抗體供應。

IgY在動物疾病診斷方面的套用

卵黃抗體和哺乳動物免疫球蛋白有許多不同之處，如它不與金色葡萄球菌A蛋白結合，不與哺乳動物Fc受體結合，對哺乳動物補體無固定作用等，這使得卵黃抗體在檢測診斷上具有更強的特異性和靈敏度，所以卵黃抗體可以套用於免疫螢光試驗、ELISA試驗、免疫擴散、免疫電泳等。鄭厚旌等用卵黃瓊擴實驗檢驗卵黃中的IBD抗體水平，結果表明用卵黃瓊擴試驗替代血清瓊擴試驗檢測IBD抗體水平是可行的，並且具有經濟、省力、省時的特點。此外卵黃抗體有望取代傳統的多克隆抗體的生產，獲取大量更有效的抗體，同時也可減少對動物的副反應，提高動物的福利。

開發前景

IgY作為替代抗生素的新型飼料添加劑正在引起人們的關注，IgY取代抗生素用作生長促進劑，不會產生藥物殘留，是一種安全的綠色添加劑。

生產技術較為成熟：用雞卵黃大量生產、製備多克隆抗體是近年來抗體製備技術中新興的研究領域。

IgY產量高，價格低廉。

使用IgY技術生產免疫球蛋白，可以減少對動物的應激，提高動物的福利。

年齡較大的動物會導致IgY分解失活，然而通過包埋處理可避免這一問題。Shimizu等(1993)用脂質體包埋IgY，在pH2.8的胃蛋白酶中37℃溫育1h，包埋的IgY仍可保存80%的活性。

綜上所述，雞卵黃免疫球蛋白是一種高產、優質的多克隆抗體，而且雞大規模工業化飼養成本低，經濟方便，同時製備IgY的工藝相對簡單。因此，IgY在生物製品的開發和疾病的防治方面具有廣闊的前景。套用卵黃抗體防治疾病也有不可避免的缺點，如可能帶有蛋傳染性疾病的病原，對養禽業存在潛在的威脅。