所有哺乳动物的乳汁都含有不同类型的细胞，它们来源于身体本身，在泌乳过程中分泌到奶中，形成奶中体细胞。奶中体细胞主要由参与机体免疫的免疫细胞和乳腺腺泡、导管上皮脱落的上皮细胞组成；体细胞数(somatic cell count，SCC)是指每毫升奶中的细胞总数，SCC是评价乳房健康状况和生鲜乳质量与安全的重要指标之一，许多国家的生乳质量和卫生标准也将SCC考虑在内^[1-2]。在奶山羊中，高SCC会对产奶量和乳成分产生不利影响。但由于泌乳方式、乳成分等方面存在差异，正常的山羊奶中SCC要高于牛奶和绵羊奶中SCC^[3]。很多研究表明，乳腺细菌感染是引起SCC增加和产奶量减少的主要原因^[4]。然而，与奶牛不同，哺乳期、胎次、挤奶次数与挤奶方式、饲粮水平等非感染性因素对山羊奶SCC的影响较大。为此，在使用山羊奶SCC作为乳房炎诊断与乳品质量和安全评估的指标时必须综合考虑感染性和非感染性因素。本文旨在对山羊奶中体细胞的产生及对产奶量和品质的影响等方面进行综述，为正确认识山羊奶体细胞、科学制定山羊奶SCC标准、改善奶山羊乳房健康状况、提高山羊奶品质和安全提供一定的理论指导。

1 山羊奶体细胞的组成、检测方法及阈值 1.1 体细胞的组成

奶中的体细胞主要由参与机体免疫的免疫细胞(包括巨噬细胞、淋巴细胞、多形核嗜中性白细胞)，乳腺腺泡和导管上皮脱落的上皮细胞组成^[1]。多形核嗜中性白细胞(polymorphonuclear neutrophils，PMN)是山羊奶中最主要的细胞类型，在未感染的山羊奶中占SCC的45%~74%，在感染的山羊奶中占SCC的71%~86%，巨噬细胞和淋巴细胞数量较少，且随着感染时间的延长，巨噬细胞和淋巴细胞的比例逐渐降低^[5]。在未受感染的山羊奶中，上皮细胞大约占SCC的6%^[6]。这种细胞的存在是一种正常的生理现象，是正常上皮再生所必需的。有研究表明，山羊奶中的绝大多数上皮细胞是活的，并表现出完全分化的腺泡细胞的特性；这些细胞的体外培养已被用作与乳汁产生、癌症、免疫学和病毒感染有关的研究的模型^[7-8]。

在山羊奶中，由于奶山羊的泌乳方式为顶浆分泌，所以除了体细胞的存在外，乳汁中还有胞外膜碎片、核碎片和细胞碎片，这些碎片源于远端乳腺腺泡分泌细胞的细胞质，通常被称为胞质颗粒(cytoplasmic particles，CP)^[5]。CP是山羊奶中的正常成分，具有球形形态，大小在5~30 μm，大多数(99%)没有细胞核^[9]。Shah等^[10]指出山羊奶中的CP大小与牛奶体细胞相近，所以很容易被误检为体细胞，导致山羊奶SCC偏高。

1.2 体细胞的检测方法

如前所述，山羊奶中含有较多的CP，因此需要使用特定的方法检测山羊奶SCC。Dulin等^[11]研究了山羊奶中体细胞的分化和计数后，建议使用DNA特异性的计数方法来检测山羊奶中的体细胞，以准确区分体细胞和CP。福斯体细胞分析仪计数法(Fossomatic，Foss Electric，Hillerd，丹麦)是用于测定乳中体细胞最广泛的方法之一，并且Fossomatic的性能已经被证明适用于绵羊奶和山羊奶体细胞的测定^[12-13]。其原理是基于光学荧光的DNA特异性计数，染料穿透细胞并与核DNA形成荧光复合物，样品暴露在蓝光下，激发染色的细胞，使它们发出红光，以计算每毫升奶中SCC。但是，Fossomatic方法比较繁杂且设备昂贵，主要用于实验室分析，牧场和乳品加工厂一般使用利拉伐细胞计数器法(DCC，DeLaval Int.AB，Tumba，瑞士)进行体细胞测定。DCC是一种便携式电池供电的光学细胞计数器，可在不到1 min(约40 sec/样品)内提供测量结果。其原理与Fossomatic法相似也是利用核DNA荧光染色进行体细胞测定。Berry等^[14]的研究表明，与山羊奶体细胞参考方法(派洛宁Y绿色染料染色直接显微镜计数法)相比，DCC法在山羊奶中显示出较高的总体准确度，回归系数为1.03，相关系数为0.95。

关于山羊奶SCC的检测，为了保证结果的准确性和可重复性，除了选择特定的方法外，一些研究指出还需要考虑样品的保存(温度和时间)、防腐剂的类型和分析时的温度等因素^[15-16]。Raynal-Ljutovac等^[13]研究表明，山羊奶样品添加防腐剂布罗波尔(Bronopol)后4 ℃条件下冷藏保存，并在奶样收集后5 d内检测，检测时奶样温度为40 ℃，SCC的检测结果有最佳的准确性和重复性。此外，有研究指出，当不添加防腐剂时，山羊奶样品应在24~48 h内检测^[12]。

1.3 体细胞的阈值

相关研究指出，山羊奶中的细胞浓度高于牛奶和绵羊奶中的细胞浓度^[17]。在没有乳腺炎的情况下，山羊奶中的SCC可能在27万~200万个/mL变化，而在奶牛和绵羊奶中SCC则在10万~20万个/mL^[6]。Chen等^[18]对60只阿尔卑斯奶山羊进行研究，发现当SCC从21.4万个/mL变为145万个/mL时，乳成分(乳脂肪、乳蛋白、乳糖、酪蛋白和总固体)没有明显变化。李卫娟等^[19]研究采用奶牛生产性能测定(DHI)方法对云南高原饲养的萨能奶山羊进行SCC和相关分析，发现SCC从23万个/mL提高到149万个/mL时，乳蛋白、乳脂肪、乳糖、尿素氮等乳成分含量没有显著变化。Albenzio等^[20]对不同SCC的山羊奶中白细胞类型的百分比分布和天然蛋白水解酶活性的研究发现，在山羊奶中，70万个/mL的SCC代表了白细胞分布变化的阈值，这可能与乳腺的免疫状态变化有关。Koop等^[21]研究发现，由金色葡萄球菌感染的奶山羊乳腺炎SCC临界值为150万个/mL，分别具有0.9的灵敏度和0.95特异性值。Min等^[22]研究发现，感染乳腺炎奶山羊的平均SCC在200万~400万个/mL。

奶中SCC被广泛用于诊断乳房炎及评估乳品质和确定原料奶的收购价格。但是，由于物种、泌乳方式、乳成分的不同，正常奶山羊的SCC要高于奶牛，乳房感染的SCC阈值也要高于奶牛，因此，奶山羊SCC的分级方案和标准应该单独考虑。虽然我国现行的生乳标准(GB 19301—2010)^[23]还没有对山羊奶SCC作出规定，但是国外对山羊奶SCC却早有要求。1994年在贝拉(意大利)举行的国际奶牛和小反刍动物大会得出结论，奶山羊生乳中SCC不应超过150万个/mL^[2]。法国把奶山羊SCC纳入原料奶计价体系，2000年SCC阈值为150万个/mL，2005年SCC阈值为100万个/mL^[24]。在美国，现行的“A”级巴氏杀菌奶条例(US PMO，2015)允许山羊奶SCC为150万个/mL，牛、绵羊和骆驼奶SCC为75万个/mL^[25]。

2 影响山羊奶SCC的主要因素

一般来说，影响奶中SCC变化的因素可分为感染性因素和非感染因素。同奶牛和绵羊一样，感染性因素是影响山羊奶SCC变化的主要因素，由细菌、病毒等引起的乳房内感染产生乳腺炎，导致乳汁中白细胞的流入量加大，使得SCC增加。非感染性因素是指奶山羊自身的生理阶段和外在环境与管理措施的改变而导致SCC变化的因素。有研究指出，哺乳期、胎次、挤奶次数与挤奶方式、饲粮水平等非感染性因素可以解释约48%的山羊奶SCC变化^[26-27]。根据Bergonier等^[28]的研究，非感染性因素导致绵羊SCC的变化在4万~10万个/mL。在奶山羊中，非感染性因素影响SCC的变化较大，可达到100万个/mL^{[6, 29]}。

2.1 感染性因素

乳腺炎是机体代谢、生理状态及乳腺组织损伤等一系列变化所引起的乳腺炎症反应^[30]。通常乳腺炎主要分为临床性和隐性2种，临床乳腺炎有明显的病理征兆，患病乳区发热、增大，乳汁变稀，混有絮状或粒状物；隐性乳腺炎没有明显的临床症状，但是伴随着乳中SCC的升高^[28]。有研究表明，奶山羊临床性乳腺炎的年发病率很低(小于5%)，大部分情况下都是隐性乳腺炎^[31]。引起奶山羊乳腺炎的细菌主要有凝固酶阴性葡萄球菌(Coagulase negative staphylococci，CNS)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、革兰氏阴性细菌(gram-negative bacterium)和链球菌(Streptococcus)^{[7, 10]}。葡萄球菌是奶山羊感染乳腺炎期间最主要被分离的细菌属，可占感染的所有细菌种类的90%以上，其感染后SCC最高，同时，其致病力的提高容易导致相对严重的坏疽性乳腺炎，具有很高的发病率和死亡率^[32]。链球菌是山羊奶中第2常被分离的细菌属，感染率范围为1%~9%，无乳链球菌(Mycoplasma agalactiae)是导致传染性无乳症的主要致病菌，也与山羊奶SCC增加有关，其感染后平均SCC超过290万个/mL^[33]。大肠杆菌(Escherichia coli)属于革兰氏阴性菌，是临床性乳房炎病例中分离率最高的病原菌，奶山羊乳腺感染后，会引起严重的炎症反应和组织损伤^[34]。

此外，除了细菌感染，某些导致间质性乳腺炎的感染因子(如关节炎-脑炎病毒)也能导致奶山羊乳中SCC的大量增加^[35]。另外，支原体也能感染乳腺，引发乳房炎，导致SCC一定程度上升高^[36]。

2.2 非感染性因素

非感染性因素也会对山羊奶SCC产生较大影响。有研究指出，哺乳期是影响奶山羊SCC变化最主要的非感染性因素，在健康的奶山羊乳房中，SCC在哺乳期间逐渐增加^[37]。Goetsch等^[38]指出，初产奶山羊的产奶量低于经产奶山羊，产奶量最高的是3胎或4胎；而相关奶山羊的资料表明，在没有感染乳腺炎的情况下，生产力较低的奶山羊SCC较高^[39]。Cedeen等^[40]发现，下午挤的山羊奶SCC要比早上的高，这可能是由于腺泡内压力的变化对白细胞进入腺腔的影响，早上挤奶时，乳房中有较多的乳汁，乳房内的压力导致白细胞由血液向乳汁的转移减少，从而降低了乳汁中的SCC。几位学者研究了挤奶方式(人工挤奶或机械挤奶)对山羊奶SCC的影响，但结果并不一致；Randy等^[41]指出机械挤奶的SCC较低；而Kosev等^[42]研究表明手工挤奶的SCC更低；Zeng等^[43]研究指出这2种挤奶方式SCC差异不显著。这些研究结果的差异可能是由于乳房炎患病率、感染病菌类型、哺乳期和胎次等因素不同造成的。同时有研究指出，机械挤奶一般与环境性病原菌感染相关，如大肠杆菌、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)等^[32]；手工挤奶则更易感染传染性病原菌，如金色葡萄球菌、链球菌等^[44]。Sánchez等^[45]指出，不平衡的饲粮配比(氮、能量或矿物质)，会导致奶山羊代谢紊乱(酸中毒、碱中毒等)，使SCC升高。此外，乳房机械性损伤、接种疫苗和某些应激也会导致山羊奶SCC增加。

3 山羊奶体细胞与产奶量和乳品质的关系 3.1 产奶量

在奶牛中，已有较多的研究表明SCC增加会导致产奶量的降低，山羊和绵羊的此类研究较少，但是也证实了SCC和产奶量之间的相关关系。Baudry等^[46]分析了254个奶山羊牧场中21 457只奶山羊的数据，他们将奶山羊分为3组(A组：SCC﹤75万个/mL；B组：75万个/mL﹤SCC﹤150万个/mL；C组：SCC>150万个/mL)，比较相同品种和胎次的奶山羊的SCC与产奶量之间的关系，B组山羊的产奶量比A组山羊低7%，C组山羊产奶量比A组低17%。Pizzillo等^[47]研究了来自意大利南部5个奶山羊牧场的山羊奶，发现SCC和产奶量之间呈负相关。Leitner等^[48]提出，奶山羊乳房感染后产奶量的减少在很大程度上是因为乳腺腺泡细胞的受损，由此导致的乳腺合成和分泌功能下降造成的。

3.2 乳成分

许多研究表明，SCC的增加会导致乳成分的变化^[49]。这是由于乳腺细胞的损伤使得乳房中的一些乳成分的合成减少，同时乳腺损伤改变了细胞膜和细胞间质的通透性，从而增加了某些成分从血液进入乳汁中所造成的。与山羊奶SCC相关的乳成分改变主要包括乳常规成分(乳蛋白、乳脂肪、乳糖、尿素氮), 酶类，微量元素和矿物质等。

3.2.1 SCC对乳常规成分的影响

Stocco等^[50]分析了1 272份山羊奶后发现，SCC与乳脂肪、总蛋白、酪蛋白含量之间存在正相关关系。相关研究表明，SCC增加会导致山羊奶中乳糖含量的显著降低^[51]。这可能是由于乳腺细胞损伤，乳腺的乳糖合成功能降低所导致。Rita^[52]研究指出，随着山羊奶SCC升高，乳清蛋白含量会显著降低。李卫娟等^[19]研究结果表明，山羊奶SCC与尿素氮含量呈极显著负相关，相关系数为-0.456。

3.2.2 SCC对其他乳成分的影响

有研究结果表明，山羊奶中的脂肪酶活性与SCC呈显著正相关^[53]。Leitner等^[48]研究表明，山羊奶中的纤溶酶和纤溶酶原激活物活性高于牛奶和绵羊奶，并且随着SCC的升高而增加。有研究指出，在山羊奶中可溶性的钙会随着SCC的增加而降低，总磷和可溶性磷则不受SCC的影响^[54]。相关研究指出，在奶山羊感染乳腺炎期间，由于血乳屏障受损，钾离子从奶中进入到血液，导致乳中钾的含量随着SCC的增高而下降，相反，奶中钠的含量随着SCC的增加而升高^[55]。

3.2.3 SCC对乳制品加工的影响

在国外，羊奶多用来制作奶酪。大多数研究表明，SCC对奶酪的产量、营养成分和微生物含量的影响不大^{[25, 50]}。

关于山羊和绵羊奶制品加工的研究大都集中在奶酪上，羊奶SCC对巴氏杀菌奶、超高温瞬时灭菌奶(UHT)等液态乳制品和奶粉加工的影响鲜有报道，因此可以适当参照牛奶的有关研究。高SCC的生鲜乳可导致巴氏杀菌奶、UHT以及酸奶中产生异味，影响风味和口感；同时奶中高SCC可降低乳制品的热稳定性，缩短乳制品的保质期；并且SCC的升高还会对奶粉加工产生不利影响^[56]。

4 控制和降低SCC的措施

SCC可以反映一个牧场的整体管理水平，控制和降低SCC，改善奶山羊乳房健康状况，提高山羊奶产量和质量，增加经济效益，应该从牧场生产管理的各个方面着手；加强羊舍及挤奶厅的消毒和清洁卫生管理、规范挤奶的操作程序、定期监测防治乳房感染等都是行之有效的措施。对于已经感染临床性或隐性乳房炎的奶山羊，使用红霉素、螺旋霉素等抗生素是基本的治疗手段^[57]。然而，抗生素所造成的药物残留和病菌的耐药性问题日益严重，为此可以使用一些能够替代抗生素的绿色、安全、无残留且不会产生抗药性的新型饲料添加剂或药物，来提高奶山羊的免疫能力，控制SCC，防治乳房炎。例如，某些天然植物提取物、生物活性制剂、维生素和微量元素等。Reczyńska等^[58]研究发现，在饲粮中添加酵母硒，能够降低SCC，提高奶山羊的生产效率和健康状况。Wang等^[59]研究发现，人参皂苷Rg1通过与Toll样受体(TLR)的竞争结合，对大肠杆菌脂多糖诱导的奶山羊乳房炎有良好的治疗作用，并具有一定的抗炎活性。Nishikawa等^[60]研究表明，由白细胞分泌的抗菌肽-7(cathelicidin，Cath-7)具有与脂多糖结合的能力，从而抑制白细胞中白细胞介素-6(IL-6)的表达，降低炎症反应，减少山羊奶中的SCC。近些年，随着分子生物技术发展，在研究中，可以利用转录组学、蛋白质组学、代谢组学等高通量技术，从分子营养与免疫角度出发，研究营养与疾病对山羊奶体细胞和乳成分的影响。例如，使用核磁共振代谢组学研究奶中代谢物和SCC之间的关联，发现马尿酸和延胡索酸等代谢产物与低SCC相关，而乳酸、丁酸和β-羟基丁酸等代谢产物与高SCC相关^[61]。

5 小结与展望

山羊奶SCC是评价奶山羊乳房健康状况和山羊奶质量与安全的重要指标之一，大多数国家的山羊奶SCC阈值为150万个/mL，影响山羊奶SCC的因素主要有感染性和非感染性2种，SCC的升高会对山羊奶产量和质量产生不利影响。目前，国内外对山羊奶体细胞的分类及检测、乳房炎的诊断和治疗进行了大量的研究，但是由于乳腺感染病原的多样性及乳腺免疫机制的复杂性，有关山羊奶体细胞的调控与乳腺防御体系的关键机制还尚不清楚。而分子生物学和生物信息学的迅猛发展，尤其是转录组学、蛋白组学、代谢组学等多组学技术的联用，为今后的研究提供了新思路。总之，在奶山羊上，需要更深入的研究来探究山羊奶体细胞的调控机制及与乳品质量安全和疾病防控的关系，最终为提高山羊奶品质和经济效益、促进羊奶产业发展提供理论指导。