牛奶體細胞概念的提出

乳汁中細胞計數或者說是白細胞計數在奶牛乳房炎監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，當時他們建議用“Body cells”，因為當時認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，僅占細胞總數的7%以下。

所以說泌乳期乳中細胞數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，占細胞總數的 30％~70%。

牛奶體細胞出現的原因

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。此時乳中的細胞就同病原微生物相互斗爭，并且產生一系列的炎性因子,而這些炎性因子將導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，中性粒細胞轉移，以及乳腺合成能力降低，并伴有疼痛，發熱。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重的地方，PMN 可通過上皮間隙而進入腺泡，因此 PMN 在感染區的大量遷移是造成牛奶體細胞SCC 大量上升的主要原因，因而有人認為，PMN 遷入的速率是消除感染乃至決定病情的關鍵因素。

 另外，據報道 PMN 也可在乳頭導管、乳頭池、乳腺池等處透過基底膜而進入乳汁。因此，這些地方被認為是炎癥初期機體作出反應并允許 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，而這些物質被吞入后 PMN 吞噬微生物的功能將降低。即便如此，PMN 仍是乳腺中起關鍵作用的因素，當然它也可以釋放一些物質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。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）聯系加以分析后認為，BTSCC 之所以發生變化，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，通常使得感染乳區化正常乳區的 SCC 高出 2～3 倍。現今，許多研究表明，僅用SCC一項來作為衡量乳區感染與否是不可信的，因為常出現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量急劇上升，可以在幾小時或幾天內達到峰值，（這與感染微生物種類有關）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歸結果以及牛個體差別而變化很大。有研究表明被感染乳區 SCC 是呈波動態勢，在慢性感染乳區，微生物數量及SCC二者均隨時間而上下波動，同時未感染乳區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，但是相同的時間內金黃色葡萄球感染的乳區中，SCC的數量卻從234,000/mL升至1,000,000/mL。當然，在娩后所有乳區SCC均有增加，但那些未感染的乳區和感染了次要微生物的乳區是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 ）應激對SCC的影響

Wells等報道，各種應激因素都能引起SCC上升。但據 Paape 等人報道，無論將牛只放入可以控制環境條件中的隔離室內，還是給牛注射 ACTH 或者是皮質醇類激素，未感染的牛只其SCC只有很小改變或者說是沒有改變。Elvinger調查表明，經受熱應激的牛只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，分析認為造成這種差異的部分原因可能是由于熱應激造成的產奶量下將所致，因熱應激造成產奶量下降10%～20%也是很常見的。將牛單獨圈起這種應激會不會造成SCC上升，LefcourtA M研究表明這一應激雖可使牛的行為有所變化，但對SCC影響甚微。在法國科學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系起來分析，認為SCC變動與感染的關系很大，表明各種各樣的應激對受微生物感染牛的SCC影響較未感染牛的大。

4 ）季節的影響

據報道，夏季 SCC 較冬季高，這與夏季臨床型乳房炎多是發是吻合的。研究表明，夏季乳腺對環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。同時也表明了熱應激不僅可增加乳腺的易感性而且使得環境中病原微生物的數量也大大增加，熱應激本身不能單獨使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境中而造成感染和引起臨床癥狀的結果。

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，一般規律是，末期乳中SCC多，而擠奶前奶中SCC低，對同一乳區來說，它們相差多達4~7倍，而且擠奶后，高水平的SCC可持續 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，其優勢是顯而易見的 ，以月為基準測定牛群SCC可以很好地監控奶汁的質量和乳腺的健康程度。但值得強調的是，傳染性病原微生物感染后牛奶SCC數量變化比較明顯，而條件性病原微生物感染后，由于其感染恢復快，它們感染后，尤其是在管理良好的牛場即便是轉歸為臨床型乳房炎，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，但以全年經濟收入來說，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措施，應激等可使已感染到乳腺SCC上升，而對于未感染的乳區來說除了晝夜變化對 SCC 有影響外，其他因素影響都非常小。

（本特利儀器發文引自：上海市奶牛研究所）