牛奶體細胞概念的提出

乳汁中細胞計數(shù)或者說是白細胞計數(shù)在奶牛乳房炎監(jiān)測中已運用的大概有百多年的歷史。體細胞這一概念是在 1910 年由 Prescott 和 Breed首先提出，當(dāng)時他們建議用“Body cells”，因為當(dāng)時認(rèn)為奶中細胞是從上皮細胞脫落下來的。直到1960 年左右，“Somatic cells”已逐漸被人們所普遍接受。

牛奶體細胞的組成

  現(xiàn)今我們通常所說的牛奶體細胞主要指白細胞，包括巨噬細胞、淋巴細胞以及多形核白細胞（PMN）。乳中細胞類型研究表明，腺泡上皮細胞，無論是在干奶期還是泌乳期，在乳中很少，僅占細胞總數(shù)的7%以下。

所以說泌乳期乳中細胞數(shù)的增加不是由于上皮細胞的脫落造成的。巨噬細胞是正常乳中的主要細胞，占細胞總數(shù)的 30％~70%。

牛奶體細胞出現(xiàn)的原因

牛奶體細胞主要是白細胞對乳腺有重要的作用，它對病原微生物的入侵起監(jiān)視和殺滅作用。巨噬細胞及PMN具有吞噬功能，可以殺死入侵病原微生物，乳中淋巴細胞包括T淋巴細胞和B淋巴細胞，它們在對入侵微生物的特異性免疫中起很重要的作用，病原微生物一旦通過乳頭管進入乳腺并在其中增殖，就會引起一系列的炎性反應(yīng)。此時乳中的細胞就同病原微生物相互斗爭，并且產(chǎn)生一系列的炎性因子,而這些炎性因子將導(dǎo)致一系列的病理變化，這些炎性因子包括補體，前列腺素，白三烯、組胺、5-HT（5-羥色胺）、白介素，TNF（腫瘤壞死因子）、白細胞殺菌素以及一些其他細胞因子，典型的癥狀包括血管通透性增加，血管擴張，血流量增加，水腫，中性粒細胞轉(zhuǎn)移，以及乳腺合成能力降低，并伴有疼痛，發(fā)熱。在炎癥初期乳腺主要的防御機制就是 PMN 的遷入，正常情況下，PMN 可自由通過毛細血管，而不黏附或很少黏附在血管壁上，一旦出現(xiàn)炎癥，黏附分子被大量表達，從而使得 PMN 黏附、遷移并通過細胞間隙而進入乳腺。乳中白細胞和被損傷的組織釋放一些因子能吸引 PMN 大量涌入乳中，在炎癥初期乳中細胞 90%以上的是 PMN，有報導(dǎo)表明大量要進入乳腺的 PMN 在腺泡外聚集，甚至在某些腺泡受損較嚴(yán)重的地方，PMN 可通過上皮間隙而進入腺泡，因此 PMN 在感染區(qū)的大量遷移是造成牛奶體細胞SCC 大量上升的主要原因，因而有人認(rèn)為，PMN 遷入的速率是消除感染乃至決定病情的關(guān)鍵因素。

 另外，據(jù)報道 PMN 也可在乳頭導(dǎo)管、乳頭池、乳腺池等處透過基底膜而進入乳汁。因此，這些地方被認(rèn)為是炎癥初期機體作出反應(yīng)并允許 PMN 通過的地方，乳腺以此來抵御微生物的入侵，值得注意的是，在慢性炎癥反應(yīng)過程中，單核細胞也可透入。因此，SCC 增加也是白細胞遷入造成的。乳中 PMN執(zhí)行吞噬入侵微生物的功能，但是它也可以吞噬諸如脂滴、酪蛋白這樣一些物質(zhì)，而這些物質(zhì)被吞入后 PMN 吞噬微生物的功能將降低。即便如此，PMN 仍是乳腺中起關(guān)鍵作用的因素，當(dāng)然它也可以釋放一些物質(zhì)以增加血管通透性和吸引更多的白細胞到炎性部位。在一些頑固性感染病例中，雖然 PMN 數(shù)量會有所波動，但總體上是處在一個高水平上，而且即便是將感染的病原微生物清除后，它仍會維持在高水平上直至乳腺修復(fù)。還有報道說：微生物被清除后 PMN 在高水平上仍要維持幾天、幾周甚至更長一點時間。

影響牛奶體細胞的因素

據(jù)報道，牛奶體細胞變化受到很多因素的影響，如年齡、乳期、晝夜、擠奶過程，感染等。近年來報道漸趨于一致即認(rèn)為，感染是引起變化的主要因素。

1 ）微生物感染的影響

 有研究表明，體細胞SCC的主要影響因素就是微生物感染，這不論是在乳區(qū)水平、個體還是桶奶水平上都是如此。有人對感染后的奶牛同其 BTSCC（桶奶 SCC）聯(lián)系加以分析后認(rèn)為，BTSCC 之所以發(fā)生變化，感染是主要影響因素。感染乳腺的微生物被劃分為二大類，即重要微生物及次要微生物，重要微生物一旦感染將使SCC大幅增加，這類微生物包括金黃色葡萄球菌，無乳鏈球菌及其他一些鏈球菌，大腸桿菌等；次要微生物包括牛棒狀桿菌以及凝固酶陰性的一些葡萄球菌，它們感染后，通常使得感染乳區(qū)化正常乳區(qū)的 SCC 高出 2～3 倍。現(xiàn)今，許多研究表明，僅用SCC一項來作為衡量乳區(qū)感染與否是不可信的，因為常出現(xiàn)假陽性和假陰性的情況。造成這種誤差的部分原因可能是感染期間 SCC 的正常波動所致；這種變化在人為用各種病原微生物感染乳腺的實驗中得到證實。即在感染的早期階段數(shù)量急劇上升，可以在幾小時或幾天內(nèi)達到峰值，（這與感染微生物種類有關(guān)）隨后由于中性粒細胞的吞噬而適度下降。而 SCC變化范圍依感染微生物及轉(zhuǎn)歸結(jié)果以及牛個體差別而變化很大。有研究表明被感染乳區(qū) SCC 是呈波動態(tài)勢，在慢性感染乳區(qū)，微生物數(shù)量及SCC二者均隨時間而上下波動，同時未感染乳區(qū)SCC也在變化，但始終處在 200,000/mL 以下。另外主要微生物感染后，SCC的變動幅度也由于牛個體不同而不同，所以僅憑 SCC 一項來判別乳區(qū)感染與否及微生物種類并不十分可靠。

2 ）年齡、乳期對SCC的影響

 研究者普遍認(rèn)為，牛奶體細胞SCC 隨胎次增加及乳期向后延伸而增加，但 Harmon研究卻不同，他將牛群中分成感染牛與未感染牛，結(jié)果顯示：在未感染牛群中，牛奶體細胞 變化都很小，無論是年齡還是泌乳期影響都很小， Sheldrak等人也證實無論是胎次數(shù)目增加，還是不同乳期階段，它對未感染牛群的 SCC影響都很小，有研究顯示，在同一乳期中，從分娩35天到205天截止，SCC數(shù)目從35天的83,000/mL 逐漸升到285天的160,000/mL，但是相同的時間內(nèi)金黃色葡萄球感染的乳區(qū)中，SCC的數(shù)量卻從234,000/mL升至1,000,000/mL。當(dāng)然，在娩后所有乳區(qū)SCC均有增加，但那些未感染的乳區(qū)和感染了次要微生物的乳區(qū)是SCC分娩后35天均很快的下降。Harmon研究也表明，在微生物未感染的牛群中，SCC受胎次、泌乳乳期的影響不大。

3 ）應(yīng)激對SCC的影響

Wells等報道，各種應(yīng)激因素都能引起SCC上升。但據(jù) Paape 等人報道，無論將牛只放入可以控制環(huán)境條件中的隔離室內(nèi)，還是給牛注射 ACTH 或者是皮質(zhì)醇類激素，未感染的牛只其SCC只有很小改變或者說是沒有改變。Elvinger調(diào)查表明，經(jīng)受熱應(yīng)激的牛只SCC有大量的上升，他們通過將牛圈在可以控溫的房間內(nèi)或予其他的熱刺激，未感染牛與感染金黃色葡萄球的牛的SCC分別是145,000/mL和105,000/mL，分析認(rèn)為造成這種差異的部分原因可能是由于熱應(yīng)激造成的產(chǎn)奶量下將所致，因熱應(yīng)激造成產(chǎn)奶量下降10%～20%也是很常見的。將牛單獨圈起這種應(yīng)激會不會造成SCC上升，LefcourtA M研究表明這一應(yīng)激雖可使牛的行為有所變化，但對SCC影響甚微。在法國科學(xué)家們進行了一項非常有趣的試驗，他們將牛組成二組，一組圈起來，另一組在每天早晨擠奶后走上9.6 km，結(jié)果顯示：走路的一組中受感染的牛其SCC達185,000/mL，而未感染的牛SCC為47,000/mL，這二者SCC都多于另一組牛的SCC。同時顯示運動不僅會使奶牛奶量下降，而且使飼料的攝入量也減少，研究者將已感染和由于劇烈運動損傷乳房而造成感染的牛聯(lián)系起來分析，認(rèn)為SCC變動與感染的關(guān)系很大，表明各種各樣的應(yīng)激對受微生物感染牛的SCC影響較未感染牛的大。

4 ）季節(jié)的影響

據(jù)報道，夏季 SCC 較冬季高，這與夏季臨床型乳房炎多是發(fā)是吻合的。研究表明，夏季乳腺對環(huán)境中病原微生物易感與牛群中存在大量的大腸桿菌是相一致的。同時也表明了熱應(yīng)激不僅可增加乳腺的易感性而且使得環(huán)境中病原微生物的數(shù)量也大大增加，熱應(yīng)激本身不能單獨使SCC上升，但SCC上升卻是由于夏季乳頭長時間處于有大量病原微生物的環(huán)境中而造成感染和引起臨床癥狀的結(jié)果。

5 ）其他因素

奶中SCC有一個正常的變化（如晝夜變化），正常擠奶時間所收集的奶與兩次擠奶間隔期間收集的奶SCC也有所不同，一般規(guī)律是，末期乳中SCC多，而擠奶前奶中SCC低，對同一乳區(qū)來說，它們相差多達4~7倍，而且擠奶后，高水平的SCC可持續(xù) 4 個小時左右后才開始下降。Brolund 報道飼料改變也影響SCC，他認(rèn)為個體間差別對 SCC 影響有較大的作用，但后來研究表明，這與感染相比影響很小。

牛奶體細胞作為牛群乳腺的健康與否的一個指標(biāo)，其優(yōu)勢是顯而易見的 ，以月為基準(zhǔn)測定牛群SCC可以很好地監(jiān)控奶汁的質(zhì)量和乳腺的健康程度。但值得強調(diào)的是，傳染性病原微生物感染后牛奶SCC數(shù)量變化比較明顯，而條件性病原微生物感染后，由于其感染恢復(fù)快，它們感染后，尤其是在管理良好的牛場即便是轉(zhuǎn)歸為臨床型乳房炎，它們SCC也能維持在300,000/mL以下，在這樣一種情況下，SCC 就不能直觀地反映出乳腺的健康狀況。也由于這些病原感染后，高水平的SCC維持時間短，而且它們感染率也很低，無論什么時候均小于10%乳區(qū)，但以全年經(jīng)濟收入來說，由條件性病原微生物造成臨床型乳房炎引起損失還是比較大的。SCC主要影響因素是微生物感染，而其他一些因素只要不影響到乳腺的健康，它的影響就不是很大，而SCC的上升，是乳腺防御微生物入侵而采取的相應(yīng)措施，應(yīng)激等可使已感染到乳腺SCC上升，而對于未感染的乳區(qū)來說除了晝夜變化對 SCC 有影響外，其他因素影響都非常小。

（本特利儀器發(fā)文引自：上海市奶牛研究所）