特異性IgY抗體技術在寵物疾病防治上的應用

卵黃免疫球蛋白（yolk immunoglobulin，IgY），是雞在特異性抗原刺激下B淋巴細胞被激活然后分化為漿細胞進入血液循環中，當血液流經卵巢時，血液中的特異性抗體就會在卵黃中積存起來由此而形成的一種多克隆抗體[1]，IgY在功能上類似于哺乳動物的IgG，具有較好的穩定性，耐熱、耐酸、耐堿和一定的抗酶降解能力，適合口服。目前常見的IgY抗體類產品為雞卵黃免疫球蛋白，在大動物上的應用比較多且效果很好，被認為是一種很好的抗生素替代品，且有利于幼齡動物的生長發育。通過不同的抗原對雞進行多次免疫能夠獲得特異性IgY抗體，特異性抗體能夠靶向地針對某種特定的病原菌，經過提取純化能夠作為飼料添加劑應用，未來也可作為獸藥。本文綜述了IgY抗體的結構和作用、特異性IgY抗體的研究以及特異性IgY抗體在寵物疾病防治方面應用的前景。

1 IgY抗體的結構

IgY抗體分子量約180 kDa，等電點約5.2[2]，它由兩條重鏈和兩條輕鏈組成，輕鏈包含一個可變區和一個穩定區，重鏈含有一個可變區和四個穩定區，輕鏈可變區和穩定區與重鏈可變區、穩定區結合，形成Fab段，是抗原的結合位點[3]。研究證明Fab和Fc在完整的免疫球蛋白中也是以獨立亞基形式存在，這說明它們即使被消化酶酶解后依然可以發揮作用[4]。此外，IgY抗體不與哺乳動物IgG的細胞表面Fc受體結合，所以它不會影響哺乳動物IgG作用的發揮。

2 IgY抗體的作用

IgY抗體的作用包括抗病原菌、抗病毒、抗炎和抗腫瘤等。IgY抗體能直接黏附在病原菌的細胞壁、菌毛或鞭毛上，抑制病原菌在腸道內發揮作用，并使非腸道菌失去對宿主細胞的黏附能力，破壞病原菌的完整性，從而抑制其增殖[5-6]；IgY抗體在酶的作用下，Fc段被酶切掉只剩下Fab段，Fab段是容易被腸黏膜吸收的小肽，進入血液后能夠與特定的病原菌結合，剩余片段仍被留在腸道內但會失去對易感細胞的致病性，所以IgY抗體對于非消化道疾病也有很好的效果。此外，IgY抗體能夠與細菌、霉菌等產生的毒素發生作用，起到中和毒性的作用；抑制巨噬細胞分泌腫瘤壞死因子，減輕炎癥反應，還能夠抑制內毒素與靶細胞的結合，避免繼發感染的發生[7]。

對于IgY抗體的抗病毒作用機制，有研究表明它可以與病毒抗原結合，改變其結構和性質使其失去感染宿主細胞的能力，同時能夠促進巨噬細胞對病毒的吞噬，清除游離的病毒顆粒[8-9]，此外特異性的IgY抗體能夠增強淋巴細胞對特定病原菌的吞噬能力。

IgY抗體具有廣譜抗炎的作用，科學家認為口服特異性IgY抗體能夠降低促炎因子的表達，從而減輕炎癥反應[10-11]。

3 IgY抗體在寵物上的應用

3.1抗病毒作用

1）抗犬瘟熱病毒。犬瘟熱病毒（canine distempervirus，CDV）屬于副黏病毒科（paramyxoviridae），麻疹病毒屬（morbillivirus），是一種單鏈RNA病毒，常見于1～2月齡的幼犬。犬瘟熱是一種急性、高度接觸傳染性疾病，致死率高，目前對犬瘟熱疾病尚無有效的藥物和治療方法，只能通過接種疫苗來預防疾病的發生[12]。肖飛[13]通過試驗證明，經犬瘟熱病毒免疫后獲得的特異性IgY抗體可以提高犬瘟熱的治愈率，而且平均治愈時間也縮短；莊金秋[12]通過給幼齡水貂使用精制特異性IgY抗體進行免疫后再進行攻毒，水貂未出現犬瘟熱感染的現象，同時用精制特異性IgY抗體進行輔助治療，也全都取得了良好的治療效果。

2）抗犬細小病毒。犬細小病毒（canine parvovirus，CPV），屬于細小病毒科、細小病毒屬，是一種DNA病毒。犬細小病毒感染后犬的病理變化主要有兩種，腸炎型和心肌炎型，臨床表現為出血性腸炎，齡幼犬出現致命性心肌炎，有高度傳染性，發病急，死亡率高[14]。目前對于犬細小病毒的治療方法主要是使用哺乳動物的IgG，但是其生產成本相對較高，且同為哺乳動物所以易出現交叉反應[15]。朱向紅等[16]使用特異性IgY抗體口服制劑進行臨床試驗，治療病犬治愈率高，平均達90.24%，尤其是小于3月齡的幼犬，治愈率高達95.23%；魯敏[17]通過試驗證明，將特異性IgY抗體與全價飼料混合，能有效降低犬細小的發病率，且發病犬的臨床癥狀明顯輕于對照組，對發病犬在普通治療方法的基礎上，以特異性IgY抗體作為輔助治療，痊愈率達100%，且病程明顯縮短。

3）抗貓冠狀病毒。貓冠狀病毒（fline coronavirus，FCoV）屬于冠狀病毒科，冠狀病毒屬，分為α、β、γ、δ四個屬，其中貓冠狀病毒屬于α屬。FCoV分為兩種，一種是貓腸道冠狀病毒（feline enteric coronavirus，FECV），主要感染腸道上皮細胞，只引起輕微腸炎，致死性低；另一種是傳染性腹膜炎病毒（feline infectious peritonitis virus，FIPV），它會導致全身系統性感染，致死性高，臨床上有部分FECV會向FIPV轉變，能夠感染巨噬細胞，具體機制尚不明確，可能與S蛋白的基因突變有關[18]。FIVP有抗體依賴性增強的特點，這導致開發FIVP疫苗變得困難。FAN等[3]研發了抗原活性強、穩定性好的SARS-CoV-2特異性IgY抗體，對不同變異毒株beta、delta、omicron都具有良好的交叉中和活性能夠阻斷病毒感染，增強了新冠疫苗效果。薛姣雄等[19]利用胃蛋白酶進行酶切獲得特異性小分子Fab片段，并通過試驗證明僅Fab段有良好的中和活性（圖1）。

A，特異性小分子Fab孵育CCV感染CRFK細胞；B，陰性小分子Fab 孵育CCV感染CRFK細胞。

3.2 廣譜抗炎作用

炎癥反應是機體的一種自我保護手段，適度的免疫反應是有益的，能夠調動機體的免疫系統，但是長期慢性炎癥或局部急性炎癥則會對機體產生不利影響[10-11]。在炎癥反應中，腫瘤壞死因子α（TNF-α）、干擾素γ（IFN-γ）、白細胞介素6（IL-6）等為促炎因子，其中IFN-γ是主要的促炎因子，而IL-6作為促炎因子能夠促進漿細胞分泌抗體；白細胞介素10、4、13則為抗炎因子，如果能夠提高其含量，則能夠降低炎癥反應。王妮等[20]通過試驗證明口服特異性IgY抗體后IFN-γ表達量顯著降低、IL-6和IL-10表達量提高，有效減輕了局部炎癥的發生。IL-6表達量的提升可以促進抗體的分泌，而IL-10表達量的增加能更好地抑制炎癥反應，這表明特異性IgY抗體有廣譜抗炎的作用。

4 IgY抗體的優點

4.1 安全性高

IgY抗體更加安全，歐洲替代方法驗證中心（ECVAM）推薦使用IgY抗體來代替哺乳動物IgG，以降低因抗體采集而對動物造成的傷害[13]。美國FDA把特異性卵黃免疫球蛋白視為替代抗生素的首要候選藥品，同時也可以作為食品使用，并將其列入“公認安全物質”（generally recognized as safe，GRAS）。有研究人員為了研究其安全性，曾使用高于治療劑量10～40倍的IgY抗體進行試驗，并未出現毒性反應[21]。

4.2 活性穩定

IgY抗體十分穩定，對儲存條件要求較低，在4 ℃條件下可儲存5年，室溫條件下可儲存6個月以上，在60 ℃內都能保持良好的活性[22]。

IgY抗體使用方便，IgY抗體對幼齡動物的胃酸有良好的抵抗性同時對胰蛋白酶等腸道消化酶也有很好的抵抗能力[23]。研究證明IgY抗體在胃蛋白酶酶解24 h后仍能夠中和抗原[24]，所以它可以作為飼料添加或口服抗原進行口服，使用方便，此外有研究表明，如果對其進行合適的糖基化修飾，則更有利于其穩定性[25]。

4.3 適合產業化

IgY抗體產量大價格低，免疫后的雞可以持續的合成特異性抗體，且產生抗體的周期較長[26]，與哺乳動物血清中的IgG相比，雞蛋的卵黃中IgY抗體含量平均可高達100～250 mg[27]且雞蛋價格相對低廉易獲取，能夠有效降低生產成本，十分適合批量生產。

國外有研究報道，IgY抗體可以作為飼料添加劑，精制過的效價高的IgY抗體還可以作為藥品，口服IgY抗體技術被認為是一種可以應用于預防病毒感染和治療疾病的創新方法[28]，同時它還可以減輕疾病引起的炎癥。目前國內在大動物上應用較多，常以飼料添加劑的形態存在，因為其安全性和良好的效果，也被認為是獸用抗生素的最佳替代品。隨著經濟發展以及我國家庭平均犬貓擁有數量的增加，寵物飼養者越來越注重寵物的健康；而目前寵物產品市場比起普通的主糧、零食，更需要功能性的產品。此外IgY抗體通過提取，也可以制成輔助治療的產品或藥品目前也有一些已經推入市場的以特異性IgY抗體為原料的藥品，但是由于缺乏統一的標準和監管，其效果尚未可知。

未來隨著對IgY抗體研究的深入，通過對其提純技術的改良以及對其理化性質的研究，一定會有越來越多優質的寵物產品和新獸藥涌向市場，為寵物的健康保駕護航。

參考文獻：

[1] HAMAL K R， BURGESS S C， PEVZNER I Y， et al. Maternal antibody transfer from dams to their egg yolks， egg whites， and chicks in meat lines of chickens.[J].Poultry Science，2006，85（8）：1364.

[2] 楊曜中，宋聿文，歐伶，等.雞卵黃抗體的制備及其不均一性[J].華東理工大學學報（自然科學版），2000，26（1）：53-56.

[3] FAN W， SUN S， ZHANG N， et al. Nasal delivery of thermostable and broadly neutralizing antibodies protects mice against SARS-CoV-2 infection.[J].Signal Transduct Target Ther，2022，7（1）：55.

[4] VERMEER A W， NORDE W， VAN AMERONGEN A. The unfolding/denaturation of immunogammaglobulin of isotype 2b and its F（ab） and F（c） fragments.[J]. Biophys J， 2000，79（4）：2150-2154.

[5] 靖凱霖.特異性卵黃抗體對燦爛弧菌感染仿刺參的保護作用研究[D].大連理工大學，2016.

[6] 彭姣，盧超，安運鋒，等.重組幽門螺桿菌菌毛蛋白FLaA IgY乙基纖維素微囊對胃炎小鼠的治療作用[J].中國藥學雜志，2015，50（1）：39-44.

[7] 馬思遠.抗內毒素IgY拮抗內毒素損害相關機制的研究[D].第三軍醫大學，2010.

[8] 王業華，單春喬，馮柳柳，等.卵黃抗體在病毒性疾病防治中的應用[J].動物醫學進展，2019，40（7）：120-124.

[9] 周英敏.Gaea（該亞）研究——瑞琳他抗醫用HPV復合功能性凝膠治療HPV感染合并宮頸炎以及婦科疾病的臨床療效觀察[J].臨床醫藥文獻電子雜志，2018，5（92）：72.

[10] KOH T J， DIPIETRO L A. Inflammation and wound healing： the role of the macrophage.[J].Expert Rev Mol Med， 2011，13：e23.

[11] 周欣.雞卵黃免疫球蛋白Fab片段的制備及其抗炎活性研究[D].華中農業大學，2020.

[12] 莊金秋.水貂犬瘟熱病毒的分離鑒定及精制卵黃抗體（IgY）的研制[D].吉林大學，2013.

[13] 肖飛.抗犬瘟熱和犬細小病毒病二聯卵黃抗體的制備及其臨床治療效果觀察[D].南京農業大學，2010.

[14] MIRNA F， SIMóN J M， BAUTISTA L G，et al. Origin and genetic diversity of canine parvovirus 2c circulating in Mexico.[J].Arch Virol，2019，164（2）：371-379.

[15] 韓水仲.抗犬細小病毒VP2蛋白特異性IgY抗體的制備[D].西北農林科技大學，2012.

[16] 朱向紅，齊紅燕，汪毅.抗犬細小病毒卵黃抗體制備與臨床應用初探[J].畜禽業，2010（12）：32-34.

[17] 魯敏.犬細小病毒高免卵黃抗體的制備及應用研究[D].南京農業大學，2009.

[18] LICITRA BETH N， MILLET JEAN K， REGAN ANDREW D， et al. Mutation in spike protein cleavage site and pathogenesis of feline coronavirus.[J].Emerg Infect Dis，2013，19（7）：1066-1073.

[19] 薛姣雄，趙婷芳，張倩，等.犬冠狀病毒S1蛋白特異性小分子抗體Fab的制備[J].浙江農業學報，2023，35（11）：2568-2583.

[20] 王妮.特異性IgY對腸道感染小鼠黏膜免疫的影響[D].大連理工大學，2011.

[21] 王忠澤，侯曉軍，蔭俊，等.抗大腸桿菌O157∶H7雞卵黃抗體的制備及其被動保護作用的研究[J].中國人獸共患病雜志，2002（2）：17-19.

[22] 張曼，柳溪，叢日華.卵黃抗體提取方法的優化[J].天津農學院學報，2020，27（2）：56-60.

[23] 彭澤琴.在動物疾病防治中卵黃抗體應用探究[J].中獸醫學雜志，2019（6）：83-84.

[24] 李春暉，郭立君，于洪濤，等.胃蛋白酶對抗狂犬病毒IgY活性的影響[J].中國生物制品學雜志，2002（1）：45-46+54.

[25] 賀真蛟，佟晨瑤，耿放，等.糖基化修飾對IgG/IgY結構和功能特性的影響[J].中國食品學報，2017，17（4）：174-181.

[26] SPILLNER E， BRAREN I， GREUNKE K， et al.Avian IgY antibodies and their recombinant equivalents in research， diagnostics and therapy.[J].Biologicals，2012，40（5）：313-322.

[27] HATTA H， TSUDA K， AKACHI S， et al. Oral passive immunization effect of anti-human rotavirus IgY and its behavior against proteolytic enzymes.[J].Biosci Biotechnol Biochem，1993，57（7）：1077-1081.

[28] LEIVA" C" L， CANGELOSI A， MARICONDA V， et al. Use of adjuvant ISA VG 71 to produce" neutralizing egg yolk antibodies against bothropic venom.[J].Appl Microbiol Biotechnol，2023，107（5-6）：1947-1957.