全 文 :第44卷 第8期
2016年8月
西北农林科技大学学报(自然科学版)
Journal of Northwest A&F University(Nat.Sci.Ed.)
Vol.44 No.8
Aug.2016
网络出版时间:2016-07-12 08:45 DOI:10.13207/j.cnki.jnwafu.2016.08.007
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160712.0845.014.html
小花棘豆中毒对家兔丘脑-垂体-性腺轴
α-甘露糖苷酶的影响
[收稿日期] 2015-01-22
[基金项目] 国家自然科学基金项目(31460678);国家星火计划项目(2015GA891015)
[作者简介] 王 帅(1984-),男,山西长治人,实验师,硕士,主要从事动物毒理学研究。E-mail:wangshuaidky@126.com
[通信作者] 马春晖(1966-),男,新疆哈密人,教授,博士,博士生导师,主要从事牧草资源开发利用研究。
E-mail:chunhuima@126.com
王 帅1,2,陈根元1,贾琦珍1,张 玲1,2,马春晖1,3
(1新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室,新疆 阿拉尔843300;2塔里木大学 动物科学学院,
新疆 阿拉尔843300;3石河子大学 动物科技学院,新疆 石河子832000)
[摘 要] 【目的】探讨小花棘豆中毒对家兔丘脑-垂体-性腺轴α-甘露糖苷酶(AMA)的影响,揭示小花棘豆的
毒性作用机理。【方法】将24只家兔随机分为对照组和试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组,对照组饲喂青干草,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别饲
喂添加15%,30%和45%小花棘豆全草的混合饲料(其苦马豆素含量分别为30,60和90mg/kg),分别于攻毒后第
14,35和70天时每组随机采集2只家兔的丘脑、垂体和性腺,检测AMA在家兔丘脑-垂体-性腺轴中的分布、活性及
其基因mRNA的表达量。【结果】AMA在家兔丘脑、垂体和性腺中均有分布,小花棘豆中毒可导致家兔丘脑-垂体-
性腺轴AMA活性和分布明显下降。试验组及对照组家兔丘脑-垂体-性腺轴高尔基体α-甘露糖苷酶Ⅱ(AMA1)和溶
酶体α-甘露糖苷酶(AMA2)均有表达,但各试验组表达转录水平总体低于对照组,攻毒第70天时试验Ⅰ组家兔丘脑-
垂体-性腺轴的AMA1和AMA2,试验Ⅱ组家兔丘脑-垂体-性腺轴及试验Ⅲ组家兔丘脑和垂体中AMA2的表达均与
对照组差异不显著(P>0.05);试验Ⅲ组家兔丘脑-垂体-性腺轴和试验Ⅱ组家兔丘脑、垂体、睾丸中AMA1mRNA表
达量均极显著低于对照组(P<0.01),试验Ⅱ组卵巢AMA1mRNA表达量显著低于对照组(P<0.05),试验Ⅲ组家兔
睾丸和卵巢AMA2mRNA表达量显著低于对照组(P<0.05)。【结论】小花棘豆中毒可影响家兔丘脑-垂体-性腺轴
AMA的活性及其基因的转录表达。
[关键词] 小花棘豆;苦马豆素;α-甘露糖苷酶;丘脑-垂体-性腺轴
[中图分类号] S856.9 [文献标志码] A [文章编号] 1671-9387(2016)08-0041-08
Efects of Oxytropis glabra DC poisoning onα-mannosidase of
Hypothalamus-Pituitary-Gonad in rabbit
WANG Shuai 1,2,CHEN Genyuan1,JIA Qizhen1,ZHANG Ling1,2,MA Chunhui 1,3
(1 Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology,Xinjiang Production &Construction Corps,
Alar,Xinjiang843300,China;2 College of Animal Science,Tarim University,Alar,Xinjiang843300,China;
3 College of Animal Science and Technology,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang832000,China)
Abstract:【Objective】This study investigated the effects of Oxytropis glabra DC poisoning on content
and transcriptional expression ofα-mannosidase(AMA)in hypothalamus-pituitary-gonad to reveal its tox-
icity mechanism.【Method】A total of 24rabbits were randomly and equaly divided into control group and
experimental groupsⅠ,Ⅱ,andⅢ.The control group was feed with green hay only while the experimental
groups were fed with mixed forage with 15%,30%and 45%dried O.glabra DC plant and the correspond-
ing swainsonine contents were 30mg/kg,60mg/kg,and 90mg/kg,respectively.Two rabbits were random-
ly selected from each group on the 14th,35th and 70th days to colect hypothalamus,pituitary and gonad
for the measurement of distribution and content of AMA as wel as the mRNA expression in different ence-
phalic regions.【Result】AMA distributed in hypothalamus-pituitary-gonad in rabbits,and O.glabra DC re-
duced the distribution and content of hypothalamus-pituitary-gonad in experimental groups.AMA in golgi
and lysosomal expressed in hypothalamus-pituitary-gonad of al experimental groups,and O.glabra DC re-
duced the expression of hypothalamus-pituitary-gonad AMA1and AMA2mRNA.The difference in AMA1
and AMA2expressions was not significant between experimental groupⅠand control group in hypothala-
mus-pituitary-gonad at 70d(P>0.05),so was the difference in AMA2expression between experimental
groupsⅡandⅢ with control group.The difference in AMA1expression was very significant between ex-
perimental groupⅢand control group in hypothalamus-pituitary-gonad at 70d(P<0.01),so as the differ-
ence between experimental groupⅡand control group in hypothalamus,pituitary and testis(P<0.01).
The difference was not significant between experimental groupⅡand control group in ovary(P>0.05),
but the difference of AMA2expression was extremely significant between experimental groupⅢand con-
trol group in testis and ovary(P<0.01).【Conclusion】O.glabra DC had effects on content and transcrip-
tional expression of AMA in rabbit hypothalamus-pituitary-gonad.
Key words:Oxytropis glabra DC;swainsonine;α-mannosidase;hypothalamus-pituitary-gonad
小花棘豆是广泛分布于新疆天然草原的有毒植
物之一,具有耐旱、耐贫瘠、返青早、生命力强、繁殖
系数高等特点,已严重危害新疆草原畜牧业的发
展[1]。目前仅南疆阿克苏、和田地区广泛丛生小花
棘豆的草场面积已超过20%,每年因采食小花棘豆
而中毒的家畜占放牧家畜总数的5%~10%,其中
约50%的中毒家畜死亡。中毒家畜表现为机体的
广泛性损伤,其中尤以神经系统和繁殖系统最为明
显[2]。国内外研究发现,苦马豆素(Swainsonine,
SW)是小花棘豆的主要毒性成分[3],其可通过抑制
α-甘露糖苷酶(α-Mannosidase,AMA)活性,导致机
体甘露糖代谢发生异常而表现出毒性作用[4-5]。
AMA按其在亚细胞器中的分布可分为高尔基体α-
甘露糖苷酶Ⅱ(AMA1)和溶酶体α-甘露糖苷酶
(AMA2)等,AMA活性是动物小花棘豆中毒特异
性最强的指标[6],中毒动物的 AMA活性受到明显
抑制,但中毒对其基因转录、翻译、加工修饰等的影
响尚不清楚,而且中毒动物繁殖系统 AMA活性及
表达的变化也未见相关报道。本试验以新疆南疆地
区小花棘豆为试验材料,采用ELISA、免疫组化和荧
光实时定量PCR法研究了小花棘豆攻毒对家兔丘脑-
垂体-性腺轴AMA活性、分布及其基因mRNA表达
的影响,为小花棘豆的中毒机制研究提供参考。
1 材料与方法
1.1 材 料
家兔24只,雌雄各半,体质量(2.0±0.1)
kg/只,均由塔里木大学动物科学学院实验站提供。
小花棘豆,2014年6月下旬采集于阿克苏市乌什
县奥特贝希乡,由塔里木大学动物科学学院草业科学
学科组鉴定。取植株的地上部分,阴干、保存备用。
AMA检测试剂盒和S-P超敏组化试剂盒,南
京建成生物技术有限公司产品;总 RNA提取试剂
Trizol、反转录试剂盒、PCR扩增试剂盒 Hot-start
PCR Mix、实时荧光定量 PCR 试剂盒 SYBR?
Premix Ex TaqTMⅡ,均为美国 Thermo公司产品;
其余试剂均为国产分析纯。试验用水为超纯水。
5331型 PCR 仪、Realplex2型实时荧光定量
PCR仪,德国Eppendorf;PowerWave XS型全波长
酶标仪,美国BIO-RAD;DYY-Ⅱ型电泳仪,北京六
一;PRO250型组织匀浆仪,美国 Pro Scientific;
GELDOC-IT型凝胶成像分析仪,美国UVP。
1.2 试验动物分组与处理
将24只家兔随机分为对照组和试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
组,每组6只,雌雄各半,分笼饲养,自由采食和饮
水。对照组家兔饲喂青干草,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组家兔
分别饲喂含15%,30%和45%粉碎小花棘豆的混合
饲料(SW 含量分别为30,60和90mg/kg)攻毒。
试验持续70d。分别在攻毒后第14,35和70天每
组随机取雄兔和雌兔各1只,剖杀后分别取丘脑、垂
体和性腺(睾丸或卵巢),各组织部分进行免疫组化
染色分析;部分利用冰生理盐水制成100g/L的组
织匀浆液用于AMA活性检测;部分组织液氮保存,
用于检测mRNA水平表达的影响。所有解剖工具
24 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第44卷
及冻存管均预先用DEPC水处理。
1.3 小花棘豆对家兔丘脑-垂体-性腺轴中 AMA
分布的影响
家兔丘脑、垂体、睾丸和卵巢组织均使用体积分
数4%多聚甲醛固定,梯度酒精脱水,二甲苯透明后
进行石蜡包埋。对包埋组织进行连续切片,片厚6
μm,二甲苯脱蜡,梯度酒精复水,然后按照试剂盒说
明进行免疫组化染色,其中生物素标记的第二抗体
稀释比为1∶100,DAB显色。常规脱水,透明,封
片,光镜下观察组织病理学变化,采用Image-Pro
Plus 6.0软件对免疫组化获得照片进行分析。
1.4 小花棘豆对家兔丘脑-垂体-性腺轴中 AMA
活性的影响
按照南京建成家兔血清AMA活性检测试剂盒
说明书,采用间接ELISA法测定家兔丘脑-垂体-性
腺轴组织中的AMA活性。
1.5 小花棘豆对家兔丘脑-垂体-性腺轴中AMA基
因mRNA表达水平的影响
1.5.1 引物设计与合成 根据 GenBank中家兔
AMA1、AMA2和β-actin基因的核苷酸序列(Gen-
Bank登录号分别为:NM_012979.2、NM_174561.2
和NM_007393.2),采用Beacon Designer软件设计
引物,引物由宝生物工程(大连)有限公司合成,相关
信息见表1。
1.5.2 总RNA的提取与cDNA合成 参照Ther-
mo公司总RNA提取试剂 Trizol的说明书提取家
兔待测组织总 RNA,用核酸蛋白检测仪测定其
OD260和RNA浓度,用10g/L琼脂糖凝胶电泳检测
RNA的完整性。利用 gDNA Eraser去除合格
RNA中的基因组DNA,反应条件:42℃2min。以
除去基因组DNA的RNA为模板,用反转录试剂盒
采用两步法进行反转录,合成cDNA。
表1 试验所用引物序列
Table 1 Primer sequence in the test
基因
Gene
引物序列(5′→3′)
Primer sequences
扩增产物长度/bp
Product size
AMA1
F:TCAGCTACCCTTCCCTCCTC
R:TGCCCACCTTTGACTGTATT
189
AMA2
F:AAAGACCTGTGCTGGGATG
R:TTTCTGGGAAGAGGCGAG
120
β-actin
F:GACAGGATGCAGAAGGAGATTACT
R:ATAGAGCCACCAATCCACACAG
104
1.5.3 普通PCR及基因测序 参照Thermo公司
PCR扩增试剂盒Hot-start PCR Mix的说明书进行
PCR反应,PCR产物用1%琼脂糖凝胶电泳鉴定,
扩增阳性者送宝生物工程(大连)有限公司测序。
1.5.4 家兔组织中AMA 相对表达量的实时荧光
定量PCR检测 采用SYBR? Premix Ex TaqTMⅡ
进行实时荧光定量PCR反应,采用双标准曲线法对
所得实时荧光定量PCR结果进行分析。
1.6 数据分析
试验数据使用 SPSS 16.0软件中 One-Way
ANOVA方法进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 AMA在家兔丘脑-垂体-性腺组织中的分布
结果表明,AMA在对照组家兔分布于丘脑旁
中央核、室旁核、背内侧核、腹内侧核(图1-A),垂体
前叶、后叶、正中隆起(图1-B),睾丸精曲小管、精直
小管、间质细胞(图1-C)及卵巢上皮细胞、绒毛细
胞、颗粒层细胞(图1-D)等区域。小花棘豆攻毒第
35天时,家兔丘脑背内侧核细胞、丘脑室旁核、垂体
前叶和后叶、睾丸间质细胞及卵巢绒毛细胞中
AMA分布明显下降;第70天时试验Ⅱ和Ⅲ组家兔
丘脑室旁核(图1-E)、垂体前叶(图1-F)、睾丸间质
细胞(图1-G)和卵巢绒毛细胞(图1-H)中AMA免
疫组化染色极淡,表明这些区域 AMA已几乎不表
达。
2.2 家兔丘脑-垂体-性腺轴中AMA活性的变化
在整个试验期内,对照组家兔丘脑-垂体-性腺
AMA活性无明显变化,试验组家兔丘脑-垂体-性腺
AMA活性均有一定程度的下降。由表2可知,攻
毒第14天时,试验Ⅲ组家兔丘脑、垂体 AMA活性
显著低于对照组(P<0.05),但睾丸和卵巢组织
AMA活性与对照组差异均不显著(P>0.05)。攻
毒第35天时,试验Ⅲ组家兔丘脑-垂体-性腺 AMA
活性均极显著低于对照及试验Ⅰ、Ⅱ组(P<0.01)。
攻毒第70天时试验Ⅲ组家兔丘脑-垂体-性腺轴
AMA活性均极显著低于对照组(P<0.01);试验Ⅱ
组丘脑、垂体、睾丸AMA活性均极显著低于对照组
(P<0.01),卵巢 AMA活性显著低于对照组(P<
0.05);试验Ⅰ组丘脑AMA活性极显著低于对照组
34第8期 王 帅,等:小花棘豆中毒对家兔丘脑-垂体-性腺轴α-甘露糖苷酶的影响
(P<0.01),垂体 AMA活性显著低于对照组(P<
0.05),睾丸和卵巢AMA活性与对照组差异不显著
(P>0.05)。结果表明,长时间、高剂量地摄食小花
棘豆可显著影响家兔丘脑-垂体-性腺轴中 AMA的
活性,其中丘脑受到的影响最为明显。
图1 小花棘豆中毒对家兔AMA在丘脑-垂体-性腺轴分布的影响(IHC×400)
A、B、C、D.分别为对照组丘脑、垂体、睾丸、卵巢组织;E、F、G、H.分别为攻毒第70天时试验Ⅲ组丘脑、垂体、睾丸、卵巢组织
Fig.1 Effects of Oxytropis glabra DC poisoning on distribution of AMA in hypothalamus-
pituitary-gonad of rabbits(IHC×400)
A,B,C and D were distribution of AMA in hypothalamus,pituitary,testis and ovary in control group,E,F,G and H were
distribution of AMA in hypothalamus,pituitary,testis and ovary in experimental groupⅢin 70d
表2 小花棘豆中毒对家兔丘脑-垂体-性腺轴中AMA活性的影响
Table 2 Effects of Oxytropis glabra DC poisoning on activities of AMA in
hypothalamus-pituitary-gonad of rabbits nmol/(s·L)
组别
Group
攻毒第14天14day by chalenged
丘脑 Hypothalamus 垂体Pituitary 睾丸 Testis 卵巢 Ovary
对照组Control group 21.23±3.27a 20.13±4.24a 16.58±2.63 14.32±2.58
试验Ⅰ组 Test groupⅠ 21.35±4.34a 21.05±4.37ab 15.37±2.10 13.97±3.00
试验Ⅱ组 Test groupⅡ 17.13±5.28ab 18.15±3.92ab 14.64±2.04 13.53±2.71
试验Ⅲ组 Test groupⅢ 15.08±4.05b 15.01±3.63b 13.53±2.71 14.04±2.94
44 西北农林科技大学学报(自然科学版) 第44卷
表2(续) Continued table 2
组别
Group
攻毒第35天35day by chalenged
丘脑 Hypothalamus 垂体Pituitary 睾丸 Testis 卵巢 Ovary
对照组Control group 21.22±3.02aA 21.40±3.82aA 17.07±2.35aA 14.05±2.41aA
试验Ⅰ组 Test groupⅠ 17.16±3.50abA 18.04±4.41abA 16.21±1.97aA 13.14±2.79aA
试验Ⅱ组 Test groupⅡ 16.29±3.47bA 15.37±3.69bA 13.19±2.87aA 11.25±3.81aA
试验Ⅲ组 Test groupⅢ 10.24±2.62cB 10.18±2.06cB 5.62±0.83bB 6.26±1.02bB
组别
Group
攻毒第70天70day by chalenged
丘脑 Hypothalamus 垂体Pituitary 睾丸 Testis 卵巢 Ovary
对照组Control group 20.58±3.24aA 20.93±4.12aA 16.31±2.17aA 13.53±2.06aA
试验Ⅰ组 Test groupⅠ 13.21±2.57bB 16.91±4.62bA 14.78±2.23aA 11.86±3.14aA
试验Ⅱ组 Test groupⅡ 11.64±2.82bB 10.09±3.17cB 8.50±1.12bB 9.65±2.73bA
试验Ⅲ组 Test groupⅢ 9.87±2.66bB 8.64±1.89cB 4.45±0.76cC 5.24±1.34cB
注:同列数据后标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下表同。
Note:Different smal letters indicate significant difference(P<0.05),and different capital letters indicate very significant difference(P<
0.01).The same below.
2.3 小花棘豆对家兔丘脑-垂体-性腺轴AMAmR-
NA表达水平的影响
2.3.1 引物的特异性验证 普通PCR结果如图2
所示。由图2可看出,β-actin在100bp左右出现条
带,AMA1和AMA2基因分别在100和200bp间
出现2条清晰条带,与试验预期的目的条带长度相
符,表明引物特异性良好。测序结果表明,β-actin、
AMA1和AMA2基因的序列都与预期的片段长度
基本一致,且与 GenBank中的物种序列进行比对
后,AMA1和AMA2基因与家兔序列的相似性均在
96%以上。
图2 家兔β-actin、AMA1和AMA2
基因的PCR扩增
M.DNA Marker;1.AMA1扩增产物;
2.AMA2扩增产物;3.β-actin扩增产物
Fig.2 PCR amplification ofβ-actin,AMA1and
AMA2genes in rabbits
M.DNA Marker;1.AMA1amplification products;2.AMA2
amplification products;3.β-actin amplification products
2.3.2 AMA1mRNA的表达水平 由表3可知,
各试验组家兔丘脑-垂体-性腺中AMA1均有表达。
攻毒第14天时,试验Ⅲ组家兔AMA1mRNA在丘
脑中表达量较对照组显著下降(P<0.05),而垂体、
睾丸和卵巢中的表达量均与对照组差异不显著
(P>0.05);试验Ⅰ和Ⅱ组家兔丘脑-垂体-性腺中
AMA1mRNA表达量均与对照组差异不显著(P>
0.05)。攻毒第35天时,试验Ⅲ组家兔丘脑-垂体-
性腺轴中AMA1mRNA表达量均极显著低于对照
组(P<0.01);试验Ⅱ组家兔丘脑的表达量极显著
低于对照组(P<0.01),垂体的表达量显著低于对
照组(P<0.05);试验Ⅰ组的表达量与对照组差异
不显著(P>0.05)。攻毒第70天时,试验Ⅲ组家兔
丘脑-垂体-性腺中AMA1mRNA表达量极显著低
于对照组(P<0.01);试验Ⅱ组家兔丘脑、垂体和睾
丸中的表达量极显著低于对照组(P<0.01),而卵
巢的表达量显著低于对照组(P<0.05);试验Ⅰ组
家兔的表达量与对照组差异不显著(P>0.05)。试
验结果表明,大剂量、长时间饲喂小花棘豆可显著影
响家兔丘脑-垂体-性腺轴中AMA1mRNA的表达
水平。
2.3.3 AMA2mRNA的表达水平 由表4可知,
AMA2在各试验组家兔丘脑-垂体-性腺轴中均有表
达。与对照组相比,攻毒第14和35天时,试验Ⅰ、
Ⅱ和Ⅲ组家兔丘脑-垂体-性腺轴中AMA2mRNA
表达量均与对照组差异不显著(P>0.05)。攻毒第
70天时,试验Ⅲ组家兔睾丸和卵巢组织中AMA2
mRNA表达量显著低于对照组(P<0.05),而丘脑
和垂体组织中的表达量与对照组差异不显著(P>
0.05);试验Ⅰ和Ⅱ组家兔丘脑-垂体-性腺轴中
AMA2mRNA 表达量与对照组差异不显著(P>
0.05)。结合表3结果可知,小花棘豆中毒对家兔丘
脑-垂体-性腺轴中AMA1mRNA表达量的影响较
54第8期 王 帅,等:小花棘豆中毒对家兔丘脑-垂体-性腺轴α-甘露糖苷酶的影响
为显著,对AMA2mRNA表达量的影响不明显。
表3 小花棘豆中毒对家兔丘脑-垂体-性腺轴中AMA1基因mRNA相对表达量的影响
Table 3 Effects of Oxytropis glabra DC poisoning on relative expressions of AMA1mRNA in
hypothalamus-pituitary-gonad of rabbits
组别
Group
攻毒第14天14day by chalenged
丘脑 Hypothalamus 垂体Pituitary 睾丸 Testis 卵巢 Ovary
对照组Control group 1.33±0.29a 1.25±0.34 0.84±0.20 0.80±0.16
试验Ⅰ组 Test groupⅠ 1.36±0.28a 1.32±0.32 0.78±0.17 0.77±0.17
试验Ⅱ组 Test groupⅡ 0.89±0.11ab 1.17±0.31 0.75±0.16 0.78±0.16
试验Ⅲ组 Test groupⅢ 0.74±0.16b 0.92±0.24 0.69±0.12 0.75±0.12
组别
Group
攻毒第35天35day by chalenged
丘脑 Hypothalamus 垂体Pituitary 睾丸 Testis 卵巢 Ovary
对照组Control group 1.33±0.26aA 1.25±0.34aA 0.86±0.21aA 0.81±0.20aA
试验Ⅰ组 Test groupⅠ 0.94±0.12aA 0.96±0.25aA 0.82±0.19aA 0.77±0.18aA
试验Ⅱ组 Test groupⅡ 0.77±0.14bB 0.76±0.19bAB 0.68±0.17aA 0.71±0.26aA
试验Ⅲ组 Test groupⅢ 0.69±0.16cB 0.70±0.13cB 0.28±0.04bB 0.32±0.14bB
组别
Group
攻毒第70天70day by chalenged
丘脑 Hypothalamus 垂体Pituitary 睾丸 Testis 卵巢 Ovary
对照组Control group 1.28±0.22aA 1.23±0.30aA 0.79±0.16aA 0.80±0.18aA
试验Ⅰ组 Test groupⅠ 0.86±0.18aA 0.84±0.21aA 0.75±0.22aA 0.72±0.20aA
试验Ⅱ组 Test groupⅡ 0.69±0.10bB 0.63±0.14bB 0.45±0.08bB 0.60±0.13aA
试验Ⅲ组 Test groupⅢ 0.64±0.11bB 0.45±0.06bB 0.20±0.03cC 0.26±0.09cB
表4 小花棘豆中毒对家兔丘脑-垂体-性腺轴中AMA2基因mRNA相对表达量的影响
Table 4 Effects of Oxytropis glabra DC poisoning on relative expressions of AMA2mRNA in
hypothalamus-pituitary-gonad of rabbits
组别
Group
攻毒第14天14day by chalenged
丘脑 Hypothalamus 垂体Pituitary 睾丸 Testis 卵巢 Ovary
对照组Control group 0.35±0.07 0.35±0.08 0.36±0.09 0.32±0.08
试验Ⅰ组 Test groupⅠ 0.36±0.08 0.32±0.06 0.35±0.07 0.31±0.07
试验Ⅱ组 Test groupⅡ 0.35±0.10 0.37±0.08 0.35±0.08 0.31±0.08
试验Ⅲ组 Test groupⅢ 0.34±0.06 0.32±0.08 0.33±0.06 0.32±0.08
组别
Group
攻毒第35天35day by chalenged
丘脑 Hypothalamus 垂体Pituitary 睾丸 Testis 卵巢 Ovary
对照组Control group 0.33±0.06 0.34±0.07 0.36±0.08 0.32±0.07
试验Ⅰ组 Test groupⅠ 0.34±0.08 0.32±0.06 0.32±0.06 0.30±0.06
试验Ⅱ组 Test groupⅡ 0.37±0.07 0.31±0.09 0.30±0.07 0.30±0.07
试验Ⅲ组 Test groupⅢ 0.29±0.06 0.30±0.05 0.30±0.06 0.30±0.06
组别
Group
攻毒第70天70day by chalenged
丘脑 Hypothalamus 垂体Pituitary 睾丸 Testis 卵巢 Ovary
对照组Control group 0.36±0.08 0.33±0.07 0.35±0.06a 0.30±0.07a
试验Ⅰ组 Test groupⅠ 0.31±0.08 0.34±0.08 0.32±0.07a 0.31±0.07a
试验Ⅱ组 Test groupⅡ 0.29±0.10 0.30±0.08 0.27±0.04ab 0.28±0.04ab
试验Ⅲ组 Test groupⅢ 0.28±0.05 0.28±0.06 0.24±0.03b 0.21±0.04b
3 讨 论
SW是小花棘豆的主要毒性成分,可强烈地、特
异性地与AMA结合,从而使机体甘露糖代谢发生
异常,导致甘露糖在细胞中大量蓄积而造成细胞空
泡变性,最终导致细胞损伤[7]。贾琦珍等[8]研究表
明,小花棘豆中毒可导致家兔脑组织与性腺损伤,而
且脑指数、睾丸指数、卵巢指数与小花棘豆中毒均极
显著相关(P<0.01)。丁伯良等[9-10]研究认为,甘肃
棘豆(主要毒性成分为SW)中毒山羊睾丸、附睾、卵
巢、胎盘组织细胞的空泡变性与 AMA活性下降有
关。本试验发现,AMA在家兔丘脑-垂体-性腺轴中
均有分布,但在小花棘豆中毒家兔该组织中的
AMA活性显著下降,而且与时间-剂量呈正相关,表
明SW 可通过影响AMA导致动物中毒。
AMA在机体糖蛋白合成和代谢方面具有重要
的作用,可在 N-糖基化过程中对甘露糖进行加工。
该过程与蛋白的折叠、运输、成熟、构象维持、半衰期
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及生物活性密切相关。AMA既是N-聚糖成熟的必
要酶,也参与N-聚糖的降解[11]。荣杰[5]、宋岩岩[12]
研究发现,SW 可显著影响大鼠 AMA在脑组织中
的相对表达量;张建军等[13]研究发现,小花棘豆中
毒可显著影响小鼠肝脏组织内 AMA的相对表达
量,中、高剂量攻毒组可显著降低肝脏组织内的
AMA基因的相对表达量。本试验结果发现,小花
棘豆毒性成分SW 可显著影响家兔丘脑-垂体-性腺
轴中AMA1和AMA2在 mRNA水平的表达量,而
且其对AMA1mRNA表达量的影响更为显著,该
结果与文献[5,12-13]的研究结果一致。另外免疫
组化试验发现,小花棘豆中毒家兔丘脑-垂体-性腺
轴中AMA分布均有一定程度的下降。AMA按其
在亚细胞器中的分布可分为AMA1、AMA2和细胞
质α-甘露糖苷酶,动物小花棘豆中毒主要抑制哪种
AMA尚不明确,对其转录、翻译、加工修饰是否产
生影响还不清楚。本试验结果表明,小花棘豆毒性
成分可从 mRNA水平和蛋白表达水平影响AMA
的表达,这为揭示小花棘豆中毒的机理奠定了基础。
丘脑和垂体是动物内分泌的控制中心,并分泌
大量与生殖相关的激素,性腺是多种性激素的受体。
丘脑-垂体-性腺轴任何部位出现功能紊乱或病变,
都会影响动物性激素的分泌,从而导致一系列的临
床病症出现。AMA活性受到抑制可导致细胞内糖
蛋白的N-糖基化合成、加工、转运等过程发生变化,
临床上表现为生殖、内分泌和免疫功能紊乱[14]。本
试验结果表明,中、高剂量小花棘豆攻毒对家兔丘
脑-垂体-性腺AMA的活性与表达产生显著影响。
本项目组前期研究表明,小花棘豆中毒可导致动物
性欲下降,其原因是否与中毒导致丘脑-垂体-性腺
轴损伤有关有待于进一步研究。
4 结 论
小花棘豆中毒可导致家兔丘脑-垂体-性腺轴
AMA活性与表达水平显著下降,而且下降程度与
小花棘豆摄入量呈正相关。小花棘豆中毒对
AMA1的影响较为显著,其可通过 mRNA水平和
蛋白表达水平影响AMA1在机体中的作用。
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