小花棘豆生物碱中毒对小白鼠免疫器官脏器生长指数的影响
2022-02-19张建军牟文慧
张建军 牟文慧
临沂市农业学校,山东莒南 276600
小花棘豆(Oxytropis glabra)又称醉马草,是豆科棘豆属多年生草本植物,整株植物均有毒性[1-2]。Molyneux 等[3]研究认为,苦马豆素(Swainsonine ,SW)是小花棘豆中毒的主要有毒成分,SW 通过抑制细胞内溶酶体α-甘露糖苷酶(α-mannosdase,AMA)活性,从而使低聚寡糖(Oligosaccharides)代谢发生障碍[4-5],同时SW 也可以通过抑制高尔基体内α-甘露糖苷酶Ⅱ的活性,从而影响N-糖蛋白(N-glycoprotein)的新陈代谢过程[6-7]。杨桂云等[8]、于荣敏等[9]从小花棘豆中提取出了黄花碱等8 种生物碱,并确定了生物碱是主要毒性成分。黄花碱(Thermopsine,Ts)属于多羟基喹诺里西啶(Polyhydroxyquinolizidine)类生物碱的一种,对动物的神经节、延髓及大脑皮层等均有抑制作用[10-11]。家畜小花棘豆中毒的临床症状主要有反应迟钝,目光呆滞,运动失调,同时后肢向外弯曲,严重者瘫痪,头部水平震颤或左右摇动,直至死亡[12-13]。此外,还会造成母畜不孕、流产、死胎和胎儿畸形,同时造成公畜不育,严重影响动物繁殖机能和品种改良[14-15],给我国草原畜牧业的发展带来巨大经济损失[16]。免疫器官的脏器生长指数是衡量机体免疫功能的初步指标[17],胸腺和脾脏是动物机体重要的免疫器官,胸腺是机体内T 淋巴细胞分化成熟的场所,脾脏内的主要免疫细胞是B 淋巴细胞,T 淋巴细胞主要参与细胞免疫,B 淋巴细胞主要参与体液免疫[17]。
1 材料与方法
1.1 材 料
1)试验动物。昆明系小白鼠80 只,雌雄各半,体重(22±2)g,购于临沂大学实验动物中心。
2)试验试剂和仪器。SW、Ts 由临沂大学毒理实验室从小花棘豆中提取,其纯度为99.8%;生理盐水购自安徽丰原药业股份有限公司;BSA224S 电子分析天平购自德国赛多利斯公司。
1.2 方 法
1)动物试验模型建立。试验用小白鼠随机平均分为4 个大组(每组雌雄各半),分别是3 个试验组(SW 组、Ts 组、H 组)和1 个对照组(D 组),每组小白鼠20 只。生物碱(SW、Ts 和二者混合物)用去离子水稀释成0.5 mg/mL 的浓度,试验组按照上述浓度胃内灌服生物碱,对照组胃内灌服去离子水。先将小白鼠适应性饲养1 周,空腹称其体重,按体重的0.01 mL/g 胃内灌服相应浓度的生物碱或去离子水,并自由采食、饮水,每隔3 d 称取小白鼠体重以调整灌服生物碱的量,于试验的第7、14、21、28 和35 天每组分别随机取4 只小白鼠称量体重后脱颈处死,解剖取胸腺和脾脏。
2)小白鼠免疫器官脏器指数检测。将解剖取出的胸腺和脾脏,去除其表面的血渍和多余的结缔组织,用电子天平称胸腺和脾脏的质量(g),计算胸腺(脾脏)生长指数。胸腺(脾脏)生长指数=胸腺(脾脏)质量(g)×103/小鼠体重(g)。
1.3 数据处理
采用SPSS 18.0 方差分析中的单因素方差分析,数据采用平均值±标准差(±SD)形式表示,采用方差分析进行差异显著性检验,当<0.05 时有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 胸腺生长指数测定结果
整个试验周期,胸腺生长指数的测定结果见表1。由表1可知,在试验第7 天,3 个试验组(SW组、Ts 组和H 组)的胸腺生长指数与D 组相比较均没有产生明显的差异;在试验第14 天,SW、Ts 组与D 组相比较能够显著降低胸腺生长指数,而H 组与D 组相比较差异不显著;在试验第21 天,3 个试验组的结果均显著低于D 组;在试验第28 天,SW、H组与D 组相比较胸腺生长指数极显著降低,Ts 组与D 组相比较胸腺生长指数显著降低;在试验第35天,3 个试验组与D 组相比较,结果均极显著降低。
表1 胸腺生长指数
2.2 脾脏生长指数测定结果
整个试验周期,脾脏生长指数的测定结果见表2。由表2可知,在第7 天,SW 组与D 组相比较,能够显著提高脾脏生长指数,Ts、H 组与D 组相比较没有产生明显的差异;在试验第14 天,3 个试验组的脾脏生长指数与D 组相比较结果均差异不显著,但SW 组的结果比D 组要高,而Ts、H 组的结果比D 组要低;在试验第21 天,SW 组与D 组比较差异不显著,而Ts、H 组与D 组相比较脾脏生长指数显著降低;在试验第28 天,脾脏生长指数与胸腺生长指数的结果类似;在试验第35 天,3 个试验组与D组相比较,结果均极显著降低。
表2 脾脏生长指数
3 讨 论
家畜采食小花棘豆出现慢性中毒,对神经系统和生殖系统产生损伤,同时对一些内脏实质器官(如肝脏、肾脏和脾脏等)也会带来损伤作用[18]。脏器生长指数作为毒理学观察亚慢性中毒的一个重要指标,它的变化能够说明动物的某个脏器受到毒物损伤的程度,能够为进一步更深入的检查指明方向。
本试验通过胸腺(脾脏)生长指数研究发现,SW和Ts 都能对胸腺(脾脏)产生毒性作用。在试验初期,SW 组能够提高胸腺(脾脏)生长指数,说明SW在短时间内能够促进动物胸腺(脾脏)的生长,从而促进动物机体免疫器官的生长;随着试验时间的延长,胸腺(脾脏)生长指数不断下降,到试验第28 天,SW 组与对照组差异极显著,表明SW 对胸腺(脾脏)生长指数产生了严重的抑制作用,从而抑制了动物机体免疫反应的建立。Ts 组在试验初期(≤7 d)对胸腺(脾脏)生长指数影响不显著,这与Ts 是低毒生物碱相符;在试验第14 天和第21 天,Ts 组胸腺(脾脏)生长指数显著降低,从而抑制了动物机体免疫反应的建立,但其产生抑制作用的时间与杨保收[19]研究的结果还存在一定的差异,这可能与进行试验的季节有一定关系,具体的原因还需要做进一步研究。H 组出现了与SW 组类似的结果,从而说明试验的初期主要是SW 发挥作用,能够促进动物机体免疫器官的生长,而在试验的21 d 后2 种生物碱均对小白鼠脏器生长指数产生了抑制作用。
综上所述,小花棘豆中的SW 和Ts 均能够对胸腺(脾脏)生长指数产生抑制作用,SW 产生的抑制作用更加明显,从而能够损害动物机体的免疫器官,对动物机体产生毒害作用。