骡乳蛋白质组学特征解析及其在牛乳过敏儿童营养替代中的潜在应用

为解决牛乳蛋白过敏儿童营养替代难题，研究人员通过胚胎移植技术诱导骡子妊娠并泌乳，首次系统分析了骡乳蛋白质组学特征。研究发现骡乳蛋白质组成与驴乳高度相似，且血清学实验显示其对牛乳过敏儿童IgE交叉反应性显著低于牛乳，为开发高产低敏乳源提供了新思路。

　　

牛奶作为全球广泛消费的食品，却导致约3%的婴幼儿出现过敏反应，主要源于对β-乳球蛋白(Bos d4)和α-乳清蛋白(Bos d5)等蛋白的免疫应答。虽然驴乳因其与人乳相似的组成和低过敏性成为理想替代品，但每日不足2升的产量严重制约其应用。这一矛盾催生了跨物种解决方案的探索——骡子作为马(Equus caballus)与驴(Equus asinus)的杂交后代，结合了母系马的高产特性和父系驴的低敏特征，但其乳汁的蛋白质组成和致敏性始终是未解之谜。

针对这一科学空白，来自国内多所高校的联合研究团队在《Heliyon》发表突破性研究。研究人员通过非手术胚胎移植技术，将骡胚胎植入代孕骡子宫，成功实现全球首例"骡生骡"妊娠并获取乳汁样本。采用数据非依赖采集(DIA)质谱技术对8个泌乳阶段(6小时至4个月)的蛋白质组进行动态监测，结合免疫印迹分析6例牛乳过敏儿童血清的IgE交叉反应性，系统评估了骡乳的潜在应用价值。

1. 引言
全球60亿人日常消费的乳制品中，牛乳过敏已成为重大公共卫生问题。现有替代方案中，驴乳虽在成分和低敏性方面表现优异，但其产量仅为马的15%。研究首次提出利用骡子作为"生物反应器"，通过胚胎移植突破其生殖限制，为规模化生产人源化低敏乳提供新路径。

2. 结果与讨论
通过四次胚胎移植尝试，研究团队最终使代孕骡成功怀上双胎（后减为单胎），并在妊娠335天自然分娩健康骡驹。质谱分析鉴定出1147种蛋白质，主成分分析显示样品按泌乳阶段显著聚类。泌乳初期蛋白多样性最高，随后呈对称S型下降（4PL曲线拟合R²>0.9），与哺乳动物泌乳规律一致。

关键发现包括：

• 成熟骡乳(2m)与驴乳(DM)共享主要蛋白成分：钙结合蛋白、乳清蛋白、酪蛋白和糖苷水解酶22家族
• 初乳(6h)免疫球蛋白(Ig)含量虽高于成熟乳，但差异小于预期，提示可能存在注释偏差
• 血清学检测显示，6例过敏患儿中仅1例对骡乳酪蛋白产生弱反应，而所有患儿均对牛乳Bos d4-d7过敏原强烈反应

2.1. 局限性
研究采用跨物种同步电泳策略，虽通过分子量标记确保比对可靠性，但微量交叉反应可能存在技术偏差。此外，需通过口服激发试验进一步验证临床低敏性。

3. 结论
该研究首次证实：骡乳产量理论上可达驴乳6倍以上，且蛋白质组与驴乳高度相似；血清学实验显示其IgE交叉反应性显著低于牛乳。结合胚胎移植技术商业化应用的可行性，骡乳有望成为首个可规模化生产的低敏大型哺乳动物乳源。

技术方法亮点

1. 采用Colorado马用人工阴道采集驴精液，通过INRA 96培养基优化精子活力；
2. 非手术胚胎移植结合超声监测建立骡-骡妊娠模型；
3. Preomics LYSE缓冲液结合KingFisher? Apex自动化蛋白质组前处理；
4. Q Exactive Plus质谱仪进行DIA数据采集(分辨率7×10⁴)；
5. 硝化纤维素膜分段免疫印迹法分析多血清样本交叉反应性。

这项研究不仅填补了杂交动物泌乳生物学空白，更开创了"生殖技术+蛋白质组学"的新型食品开发范式。随着后续产量定量研究和临床试验推进，骡乳可能重塑特殊医学用途配方食品产业格局，为全球1.8亿乳蛋白过敏患者带来福音。