牛奶中体细胞分布研究检测方案(牛奶分析仪)

FOSS 众所周知，在乳腺炎的形成过程中，不仅是体细胞的总计数(SCC)有变化，而且体细胞的成分也发生显著的变化。具体来说，健康乳房产出的牛奶中体细胞计数较低，且主要由巨噬细胞和淋巴细胞组成[详见后附参考文献中所列1980年李等人的论文(Lee et al.， 1980)； 2011年施瓦兹等人的论文 (Schwarz et al.， 2011a；b)；2012年皮拉等人的论文(Pilla et al.， 2012)]。然而，在受到感染的乳腺产出的牛奶中可以发现，细胞总数占比较高的主要为多形核中性白细胞(PMN)[详见后附参考文献中所列2002年帕皮等人的论文 (Paape et al.， 2002)]。细胞成分中的这些变化可由由体免疫细胞的相应功能来予以解释说明[详见后附参考文献中所列1997年索迪罗等人的论文 (Sordillo et al.，1997)；以及2007年奥维多鲍伊索等人的论文(Oviedo-Boyso et al.，2007)]：淋巴细胞调节免疫反应的诱导和抑制。巨噬细胞识别侵入的乳腺炎病原体，并使多形核中性白细胞(PMN)开始大量涌入以启动免疫效应。除此之外，巨噬细胞负责摄食细菌、细胞碎屑以及累积的奶成分，并进行组织修复。多形核中性白细胞(PMN)在感染初期防御入侵的细菌。 科技文献的结论是，除了确定体细胞总计数外，细胞分型为乳牛的实际乳房健康状况提供了更准确的描述和更有价值的附加信息[详见后附参考文献中所列2001年皮莱等人的论文 (Pillaiet al.， 2001)；2001年里瓦斯等人的论文 (Rivas et al.， 2001)；以及2013年皮拉等人的论文(Pilla et al.， 2013)]。 使用新型 FossomaticTM 7 DC ， 引入了一种新型牛奶检测参数，体细胞分型计数(DSCC)，用于加大乳腺炎筛查和管理力度。 DSCC 表示多形核中性白细胞 (PMN) 和淋巴细胞加起来所占的百分比。巨噬细胞的百分比是100-DSCC。将多形核中性白细胞 (PMN)和淋巴细胞组合成一组如下所释。 Fossomatic 7 DC 将主要应用于牛奶测试中央实验室，分析单个牛奶样品，以便进行奶牛群改良(DHI)测试。因此，对223个常规可用的DHI样品进行了细胞群淋巴细胞、巨噬细胞和多性核中性白细胞(PMN)的分布方面的研究。在此背景下，应用荧光显微法(福斯内部用于 DSCC即体细胞分型计数的基准方法)，将细胞分化成总计三种细胞群。 所用样品的体细胞计数 (SCC) 覆盖范围从20，000至4，218，000个细胞/毫升(图1)。实验中发现淋巴细胞在整个体细胞计数 (SCC) 范围内所占比例通常较低(0~19%)，且显示不出与体细胞计数(SCC) 有任何相关性(相关系数，r=-0.1851)。相反，巨噬细胞和多形核中性白细胞(PMN)的比例却随体细胞计数 (SCC) 多寡而发生显著变化。同时还发现巨噬细胞的比例为10~73%，并显示其随着体细胞计数 (SCC)的增加而减少(r=-0.3172)。多形核中性白细胞(PMN)的比例显现范围在13~90%甚至更高，同时发现其随着体细胞计数 (SCC)的增加而增加(r=0.3307)。 将淋巴细胞和多形核中性白细胞(PMN)组合成一组的原因有两个：首先且最重要的原因是，存在于牛奶中的三个细胞群中只有两个显示出取决于体细胞计数(SCC) 的明显变化，并因此显示乳腺的实际健康状态。我们的研究显示，巨噬细胞的比例随体细胞计数 (SCC)的增加而下降，多性核中性白细胞(PMN)的比例却随体细胞计数(SCC)的增加而增加。然而，研究发现淋巴细胞在整个体细胞计数 (SCC) 范围内始终保持低比例。这一观察结果与最近的细胞分化研究不一致[详见后附参考文献中所列2011年施瓦兹等人的论文 (Schwarz et al.， 2011a； b) ；以及2012年和2013年皮拉等人的论文 (Pilla et al.， 2012，2013)]，其中发现巨噬细胞的比例始终保持一致，而淋巴细胞和多形核中性白细胞(PMN)的比例则随体细胞计数(SCC) 的增加而发生变化。不同的观察结果可以通过应用明显不同的细胞分化方法的事实来解释。福斯体细胞分型计数法(FOSS DSCC) 是基于对未处理的奶牛群改良(DHI)样品进行分析，而文献研究则需要进行可以实际改变细胞成分的各种离心分离和清洗步骤[详见后附参考文献中所列2005年施罗德和哈曼的论文(Schroder and Hamann，2005)]。此外，牛奶样品的类型也有明显不同：在福斯研究中使用的是以计量器计算的代表奶牛的整个挤奶过程的有代表性的奶牛群改良(DHI)样品，而在文献研究中收集的是季度初乳样品。众所周知，在挤奶过程中，牛奶中的体细胞计数(SCC) 和细成成分均会有所不同[详见后附参考文献中所列2005年萨里卡雅等人的论文 (Sarikaya et al.， 2005)]。然而，在我们的研究中所观察到的，多形核中性白细胞(PMN)随体细胞计数(SCC)的增加而增加，这一点与文献中的发现是一致的(例如：后附参考文献中所列1994年柯里 (Kehrli) 和舒斯特 (Shuster)的论文)。 其次， Fossomatic 7 DC 设定每小时分析600个样品，这样每个样品的分析时间只有6秒钟。从而使每个细胞可收集的信息量具有了局限性，这一点显然取决于细胞的染色和处理以及用于读取细胞信号的流量仪系统。 图1依据体细胞计数(SCC)，在荧光显微镜上应用福斯体细胞分型计数法(FOSS DSCC)所确定的a)司巴细胞， b)巨噬细胞和c)多形核中性白细胞 (PMN)的比例。总共分析了223个常规可用的奶牛群改良(DHI)样品。用图示的方法结合线性趋势线对数据进行举例说明。每个符号表示一个奶牛群改良(DHI)样本的结果，但有可能出现重叠。 体细胞分型计数 (DSCC)新参数 体细胞分分计数 (DSCC) 新参数和体细胞计数 (SCC) 之间的关系进一步通过测试常规收集的奶牛群改良(DHI)样品进行了调查研究，这些样品均来自一家奶牛场的188只荷斯坦弗里斯兰(Holstein Frisian)奶牛。测试样品中的体细胞计数 (SCC)范围在14，000和1，119，000个细胞/毫升之间(图2)。在<400，000细胞/毫升范围内，体细胞分型计数(DSCC) 值在34%~79%之间发生大幅度变化。具有较高体细胞计数(SCC)的样品显示的体细胞分型计数 (DSCC) 值处于53%~89%的较高水平。体细胞分型计数(DSCC) 值趋于随体细胞计数(SCC) 值的增加而增加。研究者的一般理解是(例如，详见后附参考文献中所列1980年李 (Lee)等人的论文；以及1988 年奥斯坦森 (Ostensson) 等人的论文)，当乳腺未受感染时，牛奶中巨噬细胞的百分比占主要地位，这与我们的观察结果一致，即在体细胞计数 (SCC) 范围<200，000细胞/毫升的情况下，大量样品显示的体细胞分型计数(DSCC)值<50%。更有趣的是，在体细胞计数范围<200，000细胞/毫升的情况下，有相当多的样品显示的体细胞分型计数(DSCC)>70%。之前发现的是，多形核中性白细胞 (PMN)的比例有提升(详见后附参考文献中所列2011年 Schwarz等人的论文；以及2012年 Pilla 等人的论文)，并被解释为乳房内感染的早期迹象，尽管毫无疑问地体细胞计数(SCC) 值还是保持低比例。 高SCC值的样品中多形核中性白细胞 (PMN)的比例有提升，通常被理解为是受到感染的明显迹象[详见后附参考文献中所列1997年索迪罗等人的论文 (Sordillo et al.，1997)；以及2007年奥维多鲍伊索等人的论文(Oviedo-Boyso et al.， 2007)]。在高SCC范围中低比例的DSCC值可以代表慢性乳腺炎病例的指征，因为先前在患慢性感染的乳牛中检测到占主导比例的巨噬细胞[详见后附参考文献中所列2000年莱特纳(Leitner) 等人的论文]。然而，需要更多研究来了解体细胞分型计数 (DSCC) 在奶牛群改良(DHI)测试框架中的实际应用。 图2体细胞计数 (SCC)与体细胞分数计数(DSCC)的结果，均来自一个奶牛场的188个奶牛群改良(DHI)样品。用图示的方法结合线性趋势线对数据进行举例说明。每个符号表示一个奶牛群改良(DHI)样本的结果，但有可能出现重叠。 结论 体细胞分型计数(DSCC)新参数表示多形核中性白细胞 (PMN) 和淋巴细胞加起来所占的百分比。巨噬细胞的比例为100-DSCC。之所以把多形核中性白细胞(PMN)和淋巴细胞组合成-组，是因为奶牛群改良(DHI)样品中淋巴细胞的比例持续居于低端，且独立于乳腺的实际健康状态。相反，巨噬细胞和多形核中性白细胞(PMN)则随着体细胞计数 (SCC)的增加而呈现逆向发展趋势。因此，体细胞分型计数(DSCC) 值随乳腺炎的迹象增加而增加。 使用Fossomatic 7 DC ， 可实现以低成本同时测量体细胞计数(SCC)和体细胞分型计数(DSCC)两个参数。体细胞计数(SCC)和体细胞分型计数 (DSCC) 的组合提供了关于乳腺的实际炎症状态的更精确的信息。然而，在奶牛群改良(DHI) 检测范围内进行的将这两个参数实际应用于常规乳腺炎筛查和管理程序中还需要进一步的研究。 详细信息请咨询： das@foss.dk 工学硕士柯里(Kehrli)，及工学博士舒斯特(Shuster)1994.影响牛奶体细胞及其在牛乳腺健康中的作用的若干因素。乳品科学杂志(J.Dairy Sci.)77：619-627. 李 (Lee)， C.S.， F.B.P.伍丁，肯普 (Wooding， and P. 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