抗分泌因子（AF）的應用與展望

李思明，潘 鈺，原 濤，王金英，于 沖

（黑龍江省科學院微生物研究所，哈爾濱 150010）

抗分泌因子（AF）是一個41kDa的內(nèi)源性蛋白，它最初是由Lonnroth從豬腦垂體中分離純化獲得［1］，1995年由Johansson等人完成其基因的克隆和測序?，F(xiàn)已證明哺乳動物的大多數(shù)組織中能夠合成AF，在細胞質(zhì)與細胞核中發(fā)現(xiàn)其與26S蛋白酶體相關或呈現(xiàn)游離狀態(tài)，同時能夠抑制人和動物體內(nèi)由腸毒素引起的腸液超量分泌［2］。在大鼠腸袢模型中，1pmol的純化AF能夠顯著減少霍亂毒素（CT）和大腸桿菌毒素的分泌。

1 AF蛋白的分子和遺傳學特性

AF蛋白最早是從嚙齒動物腦垂體和腸黏膜中提取，之后在豬血獲得大量純化，在進化上高度保守，因為沒有發(fā)現(xiàn)其他與之相同的蛋白家族，因而AF是一種獨特的蛋白。

AF蛋白的編碼基因存在于所有哺乳動物細胞中，真核生物中也發(fā)現(xiàn)了AF基因的同系物。在人類基因組中，潛在的AF基因定位于第1、19和23染色體，假基因定位于第10號和15號染色體。負責抗分泌活性的序列僅存在于哺乳動物中，而在其他真核生物中由AF基因編碼的蛋白質(zhì)作為調(diào)節(jié)劑參與蛋白的降解。Lange和Lonnroth發(fā)現(xiàn)來自血漿中的AF蛋白與從腦垂體中得到的蛋白在結(jié)構(gòu)上有明顯不同，第一種是多聚體，而第二種是單體。

2 AF在動物營養(yǎng)飼料中的應用

由于歐洲禁止在飼料中添加抗生素，如何降低斷奶后腹瀉的發(fā)病率，是養(yǎng)豬業(yè)面臨的主要問題。1986年，瑞典政府禁止使用AGP，致使更多的研究集中在仔豬斷奶后無抗生素添加飼料的研發(fā)上。

Goransson的研究表明，AF誘導的飲食可能替代AGP，成為高效提升家畜和動物健康水平的一個重要而有效的手段。AF存在于母豬的初乳和乳汁中，乳汁與AF之間存在相關性，仔豬血液中AF含量與腹瀉的發(fā)病率存在相關性。AF通過胎盤從母豬轉(zhuǎn)移到胎兒，在仔豬血漿中AF活性呈現(xiàn)周期性變化：斷奶后降低，斷奶后3d達到最低水平。腹瀉病的發(fā)病與血漿AF活性低顯著相關。Lange和Lnnroth研究表明，如果通過飲食增加小豬AF的攝入量，則能夠抑制小豬斷奶后AF活性降低的發(fā)生。

3 AF在預防兒童腹瀉中的應用

腹瀉疾病仍然是全球主要的健康問題，特別是在發(fā)展中國家，由于不良的衛(wèi)生條件常常引起腸道病原體的傳播。最近的研究指出，在所有導致兒童死亡的疾病中，由腹瀉引起的死亡率高達18%。據(jù)估計，每年有200萬兒童因為過量的體液流失而死亡。腹瀉可以通過改善衛(wèi)生條件、接種疫苗、鼓勵母乳喂養(yǎng)新生兒來預防［3］。母乳容易消化并且含有可保護嬰兒免受細菌和病毒感染的抗體。此外，它還有助于兒童的免疫系統(tǒng)的發(fā)育。根據(jù)Ziyane的研究，比較2個月大的非母乳喂養(yǎng)嬰兒與純母乳喂養(yǎng)嬰兒，非母乳喂養(yǎng)嬰兒死于與腹瀉相關的疾病的概率增加了25倍。然而，在許多腹瀉病例中，哺乳本身并不能說明足夠的問題。

在巴基斯坦，針對急性和長期腹瀉發(fā)作兒童進行的一項研究中發(fā)現(xiàn)，在喂食B221的同時，給予富含AF的蛋黃粉，可明顯降低腹瀉的發(fā)生率。這項研究歷時3d，涉及240名6～24個月的嬰兒，臨床結(jié)果顯示，喂食B2213d后83%兒童有效抑制了腹瀉癥狀，而安慰劑組僅有54%的兒童有效［3］。與安慰劑組63%的成功率相比較，B221的治療臨床結(jié)果成功率可達91%。

扎曼等發(fā)現(xiàn)，由于參與這項研究的兒童不可能同時感染相同的毒劑，可以推斷出B221能夠抵消不同病因的腹瀉。盡管B221用藥劑量和方式尚未明了，給予急性腹瀉患兒更高的劑量仍可發(fā)揮更大作用，特別是在發(fā)展中國家，可以避免長期腹瀉的出現(xiàn)，并避免其導致的危險后果。

Svensson等發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)婦在攝入水熱加工的谷類食品（SPC）后，可以誘導乳汁中AF的產(chǎn)生。此外，AF具有抵抗炎癥產(chǎn)生的特性，能夠預防乳腺炎、乳房組織的感染和炎癥。因此，哺乳期婦女攝入SPC可以達到預防母親乳腺炎和兒童腹瀉的雙重目標。

4 展望

近年來，在食品研究領域，食品中的營養(yǎng)成分含量已經(jīng)不再是研究的主要目標，利用食品中的功能性成分，將食品作為健康和保健的工具已成為現(xiàn)在研究的熱點。在日常食物中，同樣含有可以促進健康和保健的營養(yǎng)物質(zhì)，例如谷物、西紅柿和牛奶中含有的β-葡聚糖、木脂素、番茄紅素和共軛亞油酸。

在健康個體中，AF蛋白可分泌至血漿和其他身體組織，由細菌毒素誘導的血漿中AF的增加，反映出肌體對腹瀉引發(fā)的自然防御機制，可以推斷，AF可發(fā)揮良好的臨床療效并增加疾病治愈的可能性。一些研究已證明，通過對谷物進行深加工的手段，刺激AF的分泌和利用，對患有腸道慢性炎性疾病、腹瀉或梅里埃氏綜合征患者的癥狀減緩發(fā)揮了積極作用，雖然“AF治療”不能算是一個真正的治療方法，但其通過減輕患者癥狀，可以明顯改善患者的生活質(zhì)量。此外，哺乳期婦女的飲食中可能包含SPC，在哺乳孩子時可以減少腸道疾病的發(fā)生，特別是在發(fā)展中國家，應該強烈建議母乳喂養(yǎng)。在腹瀉季節(jié)利用這些活性谷物預防高發(fā)易感染群體，給幼兒添加AF豐富的蛋黃是給予AF的有效手段［4-5］。

最近的一項研究顯示，大鼠飲食中SPC的補充可以預防接觸爆炸超壓的影響，改善ICP升高和認知功能損害。到目前為止，與爆炸有關的腦損傷及其對長期腦功能影響的作用研究很少，但通過飲食手段預防是其中一個有趣的觀點。事實上，在許多國家每天的食物中，谷物攝入量僅占一小部分，所以很容易提高谷物攝入量。

在生豬養(yǎng)殖，集約化養(yǎng)殖條件下經(jīng)常引發(fā)動物壓力，對動物的健康產(chǎn)生負面影響。事實上，當仔豬的免疫和胃腸道系統(tǒng)功能還沒有完全達到健全時，環(huán)境的壓力對早期斷奶仔豬影響較大。這種情況通?？蓪е伦杂蛇M食量低，生長嚴重緩慢，并可能出現(xiàn)由于不良的健康狀態(tài)導致的體重下降，主要表現(xiàn)為感染性疾病和腸道疾病的增加。斷奶仔豬多表現(xiàn)出吸收不良綜合征，其特點是糞便中碳水化合物和脂肪酸的排出量增加，腸上皮變性。此外，如腸產(chǎn)毒性大腸桿菌等條件致病菌，可導致仔豬非感染性腹瀉，引發(fā)健康狀況下降、斷奶后腹瀉的癥狀。在很長一段時間里，飼料業(yè)一直通過使用抗生素，來預防和減少過早斷奶對仔豬的健康和生長性能的負面影響［6］。

由于2006年全面禁止在飼料中添加抗菌藥物，目前已經(jīng)提出用幾種補充營養(yǎng)的方法和替代物質(zhì)，但是到目前為止，所有這些方法都被證明無法達到抗生素所起到的有效生長促進和疾病預防的效果。在提出的替代方案中，免疫調(diào)節(jié)最為重要，因為先天性和獲得性免疫系統(tǒng)是仔豬斷奶后，應對抗原和刺激最好的方案。事實上，目前已經(jīng)證明AF存在于母豬乳汁中，而乳汁中AF濃度和仔豬腹瀉之間存在相關性。一些體外和臨床研究發(fā)現(xiàn)證明，AF有強大的能力來抵消各種病因的腸液失衡，同時，最近的主要研究方向集中在其對免疫調(diào)節(jié)和抗炎活性方面的應用。與其他飼料添加劑相比，SPC不包含任何活性化合物。另外，它們不構(gòu)成任何對環(huán)境的危害，如果使用分子，例如ZnO，即便具有促進生長和抗腹瀉的功能，也會在土壤中慢慢累積。

AF能有效改善生長性能和飼料轉(zhuǎn)化率。然而，其生物學活性發(fā)揮的作用機制尚未闡明，到目前為止，豬飼養(yǎng)試驗方面研究數(shù)據(jù)還很少。此外，尚未定義其在人類營養(yǎng)中的用途，補充飲食的劑量需進一步研究。

［1］ L nnroth I, Lange S , Skadhuge E. The antisecretory factors: inducible proteins which modulate secretion in the small intestine［J］.Comp Biochem Physiol，1988，（90）：611-617.

［2］Johansson E, L nnroth I, Lange S, et al. Molecular cloning and expression of a pituitary gland protein modulating intestinal fluid secretion［J］. Biol Chem，1995，（270）：20615-20620.

［3］ Zaman S, Mannana J, Lange S, et al. B 221, a medical food containing antisecretory factor reduces child diarrhoea - a placebo controlled trial［J］. Acta Paediatr，2007，（96）：1655-1659.

［4］ Fiasse R, Denis M A, Dewit O. Chronic inflammatory bowel disease: Crohn's disease and ulcerative colitis (article in French).［J］. Pharm Belg，2010，（01）：1-9.

［5］ Mihrshahi S, Oddy W H, Peat J K, et al. Association between infant feeding patterns and diarrhoeal and respiratory illness: a cohort study in Chittagong, Bangladesh［J］. International Breastfeeding Journal，2008，（03）：28.

［6］ Gallois M, Rothk ttera H J, Baileya M, et al. Natural alternatives to in-feed antibiotics in pig production: can immunomodulators play a role［J］. Animal，2009，（03）：1644-1661..