小花棘豆苦马豆素致羊脑组织水泡变性的机制研究

在新疆小花棘豆过度生长，已对草场、牲畜造成比较大的损害。小花棘豆主要毒性成份是苦马豆素（SW），它可引起羊、马等动物出现多种组织水泡变性，尤其是脑组织的水泡变性。本项目立足于新疆南疆山区草场小花棘豆，通过脑细胞体外培养、动物试验，测定相关酶类、离子浓度，观察脑组织结构的变化，进一步进行细胞膜Na＋，k＋-ATP酶活性、离子通道蛋白表达等试验研究，揭示脑细胞线粒体损伤的机理及溶酶体内低聚糖增多、线粒体受损后致脑细胞水泡变性的形成机制，为预防该病奠定科学的基础。

本项目在脑细胞培养、动物试验基础上，通过动物试验的临床观察、神经功能评分，以及测定相关酶类、离子浓度，观察脑组织结构，分析水通道蛋白表达等试验方法对小花棘豆SW致羊脑细胞水泡变性进行研究，结果发现：（1）小花棘豆SW致使脑细胞线粒体损伤可通过抑制α-甘露糖苷酶（AMA）活性、使机体产生大量的氧自由基、使脑组织中NO、ET-1浓度的升高等几种方式实现。（2）小花棘豆SW致使溶酶体内低聚糖增多、线粒体受损后，导致脑细胞中水通道蛋白AQP-4发生变化，影响了水分子由胞内向胞外转移，致使水液在细胞内蓄积，这是引起脑细胞水泡变性的重要作用途径。另外，小花棘豆SW可使脑细胞中ET-1含量增高，致使氧自由基大量产生，引起神经元水肿、变性、坏死，这是引起脑细胞水泡变性的另一种途径。本项目初步摘示了小花棘豆SW致羊脑细胞水泡变性和致细胞线粒体受损的机制。