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乳铁蛋白(lactoferrin,LF)的分子量是80kDa,它是一种铁结合性的糖蛋白,是转铁家族成员之一,具有调节免疫、铁离子平衡、调节肠道菌群、骨形成以及抗菌、抗氧化、抗炎、抗病毒和抗肿瘤等多种生物学功能。LF作为功能性食品、保健品和药品具有广阔的应用和开发前景。LF主要由中性粒细胞和外分泌腺的上皮细胞分泌,其含量在人类母乳中为1-5mg/mL,而在婴儿奶粉中只有0.02-0.2mg/mL.本实验室利用含有人LF基因的BAC成功获得了能够生产重组人乳铁蛋白(rhLF)的转基因克隆奶牛,乳中rhLF的表达量高达3.4g/L。而该hLF对婴儿免疫和骨发育的影响尚不清楚。本研究以新生仔猪作为婴儿的体内实验模型,研究含有该rhLF的奶粉对新生儿免疫应答和骨形成的影响及作用机制。将18头出生7天的长白公猪分为3组进行rhLF转基因奶粉30天饲喂实验,OM组饲喂普通奶粉作为对照,MM组饲喂普通奶粉和rhLF奶粉1：1混合的奶粉,LFM组饲喂rhLF奶粉。饲喂过程中每天观察记录自然条件下仔猪发生腹泻的情况。饲喂实验结束后对仔猪进行宰杀,采集各种样品进行后续分析,包括仔猪是否出现过敏反应、免疫应答和骨骼发育情况。腹泻率统计结果显示,LFM组仔猪腹泻率显著低于OM对照组(P<0.05)。利用ELISA法测定血浆、空肠、回肠和结肠IgE含量,结果未发现IgE升高。肠道组胺分析结果显示,3组仔猪空肠、回肠和结肠中组胺释放无显著差异(P>0.05),另外,对IgE受(?)FCER1B和FCER1G mRNA进行荧光定量分析,均未发现仔猪出现过敏反应。对血浆、脾脏和肠道中IgG、IgA和IgM进行分析,发现LFM组仔猪血浆(P<0.05)和结肠中IgG(P<0.01)以及血浆中IgA(P<0.01)的含量显著高于OM对照组。对血浆和脾脏中细胞因子测定结果显示,Th1/Th2细胞免疫平衡未发生偏移。在血浆中Thl型细胞因子IL-12和Th2型细胞因子IL-10显著升高(P<0.01)。在脾脏中Thl型细胞因子IL-2(P<0.01)和Th2型细胞因子IL-5显著升高(P<0.05),说明Thl和Th2细胞应答增强。对肠道免疫应答分析结果显示,在回肠中LFM组仔猪绒毛高度以及绒毛高度/隐窝深度比值显著升高(P<0.01),而隐窝深度显著降低(P<0.01)。对肠道免疫相关基因进行mRNA荧光定量分析,发现LFM组仔猪回肠中TLR2mRNA水平升高(P<0.05),结肠中NF-κBp65mRNA水平升高(P<0.05)。在骨形成方面,LFM组仔猪血清钙含量、骨密度(BMD)、骨矿物盐含量(BMC)和骨强度比OM对照组分别提高了20.33%、14.81%、28.57%和38.39%。另外,体外细胞实验结果表明,rhLF在200和400μg/mL的浓度下能促进成骨细胞的增殖和分化,并且rhLF在200μg/mL时能使ERK1/2的磷酸化增加。以上体内和体外实验结果表明,rhLF对仔猪免疫应答和骨骼发育起到了促进作用。