抗分泌因子（AF）的应用与展望

李思明，潘 钰，原 涛，王金英，于 冲

（黑龙江省科学院微生物研究所，哈尔滨 150010）

抗分泌因子（AF）是一个41kDa的内源性蛋白，它最初是由Lonnroth从猪脑垂体中分离纯化获得［1］，1995年由Johansson等人完成其基因的克隆和测序。现已证明哺乳动物的大多数组织中能够合成AF，在细胞质与细胞核中发现其与26S蛋白酶体相关或呈现游离状态，同时能够抑制人和动物体内由肠毒素引起的肠液超量分泌［2］。在大鼠肠袢模型中，1pmol的纯化AF能够显著减少霍乱毒素（CT）和大肠杆菌毒素的分泌。

1 AF蛋白的分子和遗传学特性

AF蛋白最早是从啮齿动物脑垂体和肠黏膜中提取，之后在猪血获得大量纯化，在进化上高度保守，因为没有发现其他与之相同的蛋白家族，因而AF是一种独特的蛋白。

AF蛋白的编码基因存在于所有哺乳动物细胞中，真核生物中也发现了AF基因的同系物。在人类基因组中，潜在的AF基因定位于第1、19和23染色体，假基因定位于第10号和15号染色体。负责抗分泌活性的序列仅存在于哺乳动物中，而在其他真核生物中由AF基因编码的蛋白质作为调节剂参与蛋白的降解。Lange和Lonnroth发现来自血浆中的AF蛋白与从脑垂体中得到的蛋白在结构上有明显不同，第一种是多聚体，而第二种是单体。

2 AF在动物营养饲料中的应用

由于欧洲禁止在饲料中添加抗生素，如何降低断奶后腹泻的发病率，是养猪业面临的主要问题。1986年，瑞典政府禁止使用AGP，致使更多的研究集中在仔猪断奶后无抗生素添加饲料的研发上。

Goransson的研究表明，AF诱导的饮食可能替代AGP，成为高效提升家畜和动物健康水平的一个重要而有效的手段。AF存在于母猪的初乳和乳汁中，乳汁与AF之间存在相关性，仔猪血液中AF含量与腹泻的发病率存在相关性。AF通过胎盘从母猪转移到胎儿，在仔猪血浆中AF活性呈现周期性变化：断奶后降低，断奶后3d达到最低水平。腹泻病的发病与血浆AF活性低显著相关。Lange和Lnnroth研究表明，如果通过饮食增加小猪AF的摄入量，则能够抑制小猪断奶后AF活性降低的发生。

3 AF在预防儿童腹泻中的应用

腹泻疾病仍然是全球主要的健康问题，特别是在发展中国家，由于不良的卫生条件常常引起肠道病原体的传播。最近的研究指出，在所有导致儿童死亡的疾病中，由腹泻引起的死亡率高达18%。据估计，每年有200万儿童因为过量的体液流失而死亡。腹泻可以通过改善卫生条件、接种疫苗、鼓励母乳喂养新生儿来预防［3］。母乳容易消化并且含有可保护婴儿免受细菌和病毒感染的抗体。此外，它还有助于儿童的免疫系统的发育。根据Ziyane的研究，比较2个月大的非母乳喂养婴儿与纯母乳喂养婴儿，非母乳喂养婴儿死于与腹泻相关的疾病的概率增加了25倍。然而，在许多腹泻病例中，哺乳本身并不能说明足够的问题。

在巴基斯坦，针对急性和长期腹泻发作儿童进行的一项研究中发现，在喂食B221的同时，给予富含AF的蛋黄粉，可明显降低腹泻的发生率。这项研究历时3d，涉及240名6～24个月的婴儿，临床结果显示，喂食B2213d后83%儿童有效抑制了腹泻症状，而安慰剂组仅有54%的儿童有效［3］。与安慰剂组63%的成功率相比较，B221的治疗临床结果成功率可达91%。

扎曼等发现，由于参与这项研究的儿童不可能同时感染相同的毒剂，可以推断出B221能够抵消不同病因的腹泻。尽管B221用药剂量和方式尚未明了，给予急性腹泻患儿更高的剂量仍可发挥更大作用，特别是在发展中国家，可以避免长期腹泻的出现，并避免其导致的危险后果。

Svensson等发现，产妇在摄入水热加工的谷类食品（SPC）后，可以诱导乳汁中AF的产生。此外，AF具有抵抗炎症产生的特性，能够预防乳腺炎、乳房组织的感染和炎症。因此，哺乳期妇女摄入SPC可以达到预防母亲乳腺炎和儿童腹泻的双重目标。

4 展望

近年来，在食品研究领域，食品中的营养成分含量已经不再是研究的主要目标，利用食品中的功能性成分，将食品作为健康和保健的工具已成为现在研究的热点。在日常食物中，同样含有可以促进健康和保健的营养物质，例如谷物、西红柿和牛奶中含有的β-葡聚糖、木脂素、番茄红素和共轭亚油酸。

在健康个体中，AF蛋白可分泌至血浆和其他身体组织，由细菌毒素诱导的血浆中AF的增加，反映出肌体对腹泻引发的自然防御机制，可以推断，AF可发挥良好的临床疗效并增加疾病治愈的可能性。一些研究已证明，通过对谷物进行深加工的手段，刺激AF的分泌和利用，对患有肠道慢性炎性疾病、腹泻或梅里埃氏综合征患者的症状减缓发挥了积极作用，虽然“AF治疗”不能算是一个真正的治疗方法，但其通过减轻患者症状，可以明显改善患者的生活质量。此外，哺乳期妇女的饮食中可能包含SPC，在哺乳孩子时可以减少肠道疾病的发生，特别是在发展中国家，应该强烈建议母乳喂养。在腹泻季节利用这些活性谷物预防高发易感染群体，给幼儿添加AF丰富的蛋黄是给予AF的有效手段［4-5］。

最近的一项研究显示，大鼠饮食中SPC的补充可以预防接触爆炸超压的影响，改善ICP升高和认知功能损害。到目前为止，与爆炸有关的脑损伤及其对长期脑功能影响的作用研究很少，但通过饮食手段预防是其中一个有趣的观点。事实上，在许多国家每天的食物中，谷物摄入量仅占一小部分，所以很容易提高谷物摄入量。

在生猪养殖，集约化养殖条件下经常引发动物压力，对动物的健康产生负面影响。事实上，当仔猪的免疫和胃肠道系统功能还没有完全达到健全时，环境的压力对早期断奶仔猪影响较大。这种情况通常可导致自由进食量低，生长严重缓慢，并可能出现由于不良的健康状态导致的体重下降，主要表现为感染性疾病和肠道疾病的增加。断奶仔猪多表现出吸收不良综合征，其特点是粪便中碳水化合物和脂肪酸的排出量增加，肠上皮变性。此外，如肠产毒性大肠杆菌等条件致病菌，可导致仔猪非感染性腹泻，引发健康状况下降、断奶后腹泻的症状。在很长一段时间里，饲料业一直通过使用抗生素，来预防和减少过早断奶对仔猪的健康和生长性能的负面影响［6］。

由于2006年全面禁止在饲料中添加抗菌药物，目前已经提出用几种补充营养的方法和替代物质，但是到目前为止，所有这些方法都被证明无法达到抗生素所起到的有效生长促进和疾病预防的效果。在提出的替代方案中，免疫调节最为重要，因为先天性和获得性免疫系统是仔猪断奶后，应对抗原和刺激最好的方案。事实上，目前已经证明AF存在于母猪乳汁中，而乳汁中AF浓度和仔猪腹泻之间存在相关性。一些体外和临床研究发现证明，AF有强大的能力来抵消各种病因的肠液失衡，同时，最近的主要研究方向集中在其对免疫调节和抗炎活性方面的应用。与其他饲料添加剂相比，SPC不包含任何活性化合物。另外，它们不构成任何对环境的危害，如果使用分子，例如ZnO，即便具有促进生长和抗腹泻的功能，也会在土壤中慢慢累积。

AF能有效改善生长性能和饲料转化率。然而，其生物学活性发挥的作用机制尚未阐明，到目前为止，猪饲养试验方面研究数据还很少。此外，尚未定义其在人类营养中的用途，补充饮食的剂量需进一步研究。

［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..