串珠镰刀菌素（MON）及硒对中国小型猪关节软骨作用的实验研究

串珠镰刀菌素（MON）及硒对中国小型猪关节软骨作用的实验研究 串珠镰刀菌素(MON)及硒对中国小型猪 关节软骨作用的实验研究 l『.7t(z) /一 第13卷第2期 】998年5月 地方病通报 ENDEMICDISEASESBULLETIN V0【.13.No.2 May,l998 串珠镰刀菌素(MON)及硒对中国小型猪 关节软骨作用的实验研究 豢辜欠/张矢远王治伦毕华银棘纪茹"0O牛?' 摘要中国实验用小型猪在低硒饲料(35ng/kg)条件下t分别饲喂串珠镰刀菌素(1mg/kg体重)gl 硒(200rig/kg饲料)三十月,观察动物前后肢软骨的病理变化及软骨基质中腔原及蛋白聚糖三蛆分 含量的变化.结果明串珠镰刀菌素对软骨组织具有较强的毒性作用,能致小型猪关节软骨深层 发生类似人类大骨节病样的带状或片状坏死,并使软骨基质中蛋白聚糖含量降低,而单纯低硒并 不能『起类似的损害.补硒能在一定程度上拮抗串珠镰刀菌素的毒性作用,使病变严重程度减轻, …猪;;关键词皇竺堕至I型国实验用小型猪;在兰KD;!圭矍 大骨节病是以关节软骨和骺板软骨深层坏死为 特征的一种地方性骨关节病,至今病因不明低硒和 真菌毒寨中毒学说是太骨节病重要的病因学说,有 文献报道:一些大骨节病区粮食中的优势真菌为串 珠镰刀苗.并在病区粮中检出串珠镰_刀菌素.本实 验在低硒条件下,观察串珠镶刀菌素及硒对小型猪 软骨的作用,为进一步研究硒和真菌毒寨与大骨节 病的关系提供实验资料. 1材料和方法 1.1材料:中国实验用小型猪由北京农业大学实 验动物研究所提供,断乳健康仔猪19头t均作击势, 驱虫,皮肤消毒之后+单笼饲养.随机分为5组:I. 对照组(饲以中科院动物所制的北京地区小型猪常 规饲料);1.低硒饲料组(饲"四川太坪低硒玉米制 成的饲料t使饲料古硒35ag,kg);I.低硒加硒组 (亚硒酸钠t使饲料舍硒200ng/kg)IV.低硒加 MON组;V.低硒加M0N加硒组. 串珠镶刀菌素:由北京农业大学生物学院章红 提供,给毒方法按lmg,kg/d的量直接配成水溶液, 每日晨拌入少量饲料中艰食. 1.2方击对照组饲喂北京地区小型猪常规饲料, 国家八?五攻关项目(s5—9l7—01—02/03)赘助 ?西安医科大学徽生物免痉宴磕室 ?1? .} 实验组先用低硒饲料进行适应性喂养一十月后,进 入正式实验+从适应性喂养至处死共历时{十月.用 "Nembutal"静注麻醉,放血处死动物.每只动物均采 集右攮I前后肢各关节,包括舷骨远端,尺骨鹰嘴及躁 关节的第三跖骨近端,第三跗骨和中央跗骨,以及第 2,5趾骨基节远端和趾跖关节等l7个部位(每只动 物l7十部位共古骺板软骨lO个,关节软骨l9十), l0中性福尔马林灌充分固定,作病理切片检查. 另取主捌肢体的肘,膝关节戟骨低温干燥,丙酮 脱脂后,用术瓜蛋白酶捎化.分剐测定羟脯氨酸,葡 萄糖醛酸,氨基己糖和硫酸基?.实验中采血用二氨 基萘荧光法铡定全血硒含量. 2实验结果 2.1病理观察蛄果:投MON组小型猪可以检见 敏骨蜂层坏死,呈带状或片状.坏死灶之内的软骨细 胞死亡,可见残留红染的的细胞影子,或甚至细胞影 子完全消失而呈同质化,坏死灶的边缘可见一些增 生的软骨细胞团,这种病变符合病理学上的单纯性 软骨坏死有时在一只动物的一十荧节软骨之内可 检出一十以上的坏死灶.而对照组,低硒组和低硒加 硒组均未检出这种典型的骨软骨病损害,各组动物 2地方病通报13卷 单纯性软骨坏死的检出情况见表1实验结果表明: MON对小型猪的关节软骨具有明显的损伤作用但 车次实验未能捡出骺板软骨探层带状坏死,可能与 动栅例数少有关.而且园各组动物倒数步,仅从扑硒 后发生病变的数目有无减少,难以确定硒的作用.奠 东旭用《单纯性软骨坏死病变程度划分和记分 法》.对每只动物的每十关节软骨病变程度的7项 组织学指标进行病变程度划分和记分,从病变严重 程度的变化观察硒对MON有无拮抗效应,可看出 补硒后发生单纯性软骨坏死病变严重程度的平均记 分从l7下降到6.77.表明补硒对MON所致的小 型猪关节软骨损害具有一定保护作用,即能减轻病 裹1 1讪Ic1 变的严重程度. 2.2生化驯定结果:各组动物血硒及关节软骨中 腔原与蛋白聚糖组分测定结果见表2从表2可见低 硒组,低硒+MoN组小型猪血硒含量均明显低于对 照组(P<O.O1),提示小型猪体内低硒,补硒的两组 小型楮血硒明显升高.基本达到对照组的血硒承平. 关节软骨中胶原含量各组间无显着性差异t低硒+ MON组蛋白聚糖三组分含量均较其他组降低,尤以 葡萄糖醛酸和硫酸基含量的降低较为显着(P< 0.05).提示MoN对关节软骨基质代谢的影响,主 要表现为影响蛋白聚培的生化代谢加硒组蛋白聚 糖三组分含量均有不同程度的回升. 各组小型事I关节较量坏死的揎出蛄暴 Rt蛐?ofchondronecr~isof.r~culm"曲rtil雌cjnmini-pigs 寰2备组小型事I?硒噩较量胶曩,董基聚糖三蛆分言量士,(^) ThbIe2RelativecontentsofbloodSeandconte~sofeart/lagino~coBagenandc加c蜘 ofthree part*ofeartilaginousGAGmoleculejngroups?(?) 2期熊咏民t等.串珠镰刀菌素(MON)及硒对中国小型猪关节软骨作用的实验研究 3 3讨论 MON是某些镰刀菌的代谢产物,是由 R.J.Cole等人于1973年自串珠镰刀菌的培养物提 取出来而被命名的,通常以Na盐或K盐舶形式存 在于自然界.目前已知,除串珠镰刀菌外尚有13 种菌株可产生串珠镰刀菌素.该菌素为承藩性的,对 动物有强烈的毒害作用" 近年来镰刀菌毒紊,硒与大骨节病关系的研究 备受重视流行病学研究表明:大骨节病患者内,外 环境缺硒#一些尢骨节病区粮食中的优势苗为串珠 镰刀菌,且大骨节病或大骨节病与克山病共存区的 原粮中检出串珠镰刀菌素.围此,本实验使用中国 实验用小型猪,在非病区低硒饲料的基础上,进行串 珠镰刀菌紊及硒的饲喂实验,旨在研究该苗素在低 硒条件下对软骨组织的影响及硒的保护作用,为大 骨节病病团学研究提供新的线索. 实验结果表明:在饲料中加入MON可致小型 猪关节软骨深层发生带状或片状坏死.而单纯低硒 饲养并不能【起这种类型舶损害,这或可提示单纯 低硒不足以成为大骨节病的始动病田,而可能为发 病的一十重要条件.MON所致的中国实验用小型猪 关节软骨的损害特征与人类大骨节病美节软骨的损 害很相似.本次实验观察到MON对软骨基质代谢 的影响,主要表现在影啊蛋白聚糖的生化代澍,使三 组分含量降低,尤以葡萄糖醛酸和硫酸基古量的降 低较为明显.蛋白聚糖是软骨基质的主要成分,与软 骨组织的结构和功能密切相关.上述结果提示MON 对小型猪的软骨组织具有明显的毒性作有+能致小 型猪美节软骨发生类似于人类大骨节病样的深层坏 死.并能引起软骨基质中蛋白聚糖代谢的改变,为大 骨节病病团的研究提供实验室资料. }}硒不能防止软骨病变坏死的发生,但在一定 程度上能减轻病变的严重程度,并可以改善基质中 蛋白聚糖的代谢,从而使蛋白聚糖吉量升高.表明硒 在一定程度上具有拮抗MoN毒性的作用,对其引 起的关节软骨的损害具有一定的保护效应. MON可降低GSH--Px活性t致使细胞内清除 过氧化物的能力降低,膜结构功能受损",另外 MON本身是具有离子载体的化学结构,很可能与细 胞膜上的K或Na+平衡,从而破坏细胞膜的遥性. 因此推测MON对软骨组织损伤的机制可能与其对 软骨细胞膜系统损伤有关硒对生物膜具有保护和 稳定作用,并可增强GSH—Px的活性,所以能在一 定程度上抑制毒紊的作用. 本实验证实M0N可致小型猪关节软骨出现坏 死性损害,为KBD研究提供了一条新的线索.但要 确定MON是大骨节病的病团物t尚需做许多的工 作.至夸大骨节病区各地报道的受染优势真菌并不 相同,亦未检出一致性的真菌毒亲+以及MON对软 骨组织损伤的特异性等均有待进一步的研究. 参加实验工作的迁有北京农业大学生枋学院乔惠理, 韦德川,李其智I西安医科大学地方性骨病研究所张增铁, 郭帐,张富军,于志道,特此致谢. 4参考文献 1郭雄,张矢远,般红.真菌及其毒素与大骨节病 关系的研究现状.中国地方病防治杂志,1994,9 (3);155. 2张矢远,奠晓燕主编.软骨生化与骨软骨疾病. 第1舨.西安:陕西科学技术出舨社t1996:206 , 212. 3莫来旭.单纯性软骨坏死病变程度划分和记分 海中目地方病防治杂志,1996,11(4):2l0. 4章红+李季伦.串珠镰刀菌素及其毒理-徽生物 ,1989,29(2):93. 5乔惠理,余锐萍,李其智t等.申珠镰刀菌素对小 型猪心脏功能的影响.中国兽医学杂志,1993, l9(4):3. (收稿:l997,1z—l5) TheExperimentalStudyofMoniliforminandSeleniumEffects onArticularCartilageofChineseExperimentalMini—Pig XlongYongmin,MoDongxu,LiSichun,etal (InstituteofEndemicBoneDiseases,MedicalUniversity,710061) Abstract:Moniliformin(1mg/kgbodyweight)andselenium(200ng/kgfeed)were addedSe——deficientfeedcontainingselenium35ng/kgforChinesemini— pigsinaperiodof threemonths.PathologicolobservationsandbiochemicalanalysiswerecarriedOUtonthear — 4地方病通报13卷 ticularcartilageofthosemini—pigs.Theresultsshowedthattherewereobviouszonaland patchychondronecroaisinthedeeplayerofarticularcartilageinthernoniliformingroup, whichwassimilartothechondronecroticIesionsinthearticularcartilageofhumanKashin— BeckDisease.Inaddition,proteog[ycansinthemoniliformingroupdecreasedcomparedwit h thecontro1.however,suchchangesdidnotfindinSe—deficientgroup.Seleniumcouldalle— viatetheseverityofthe1esionandamelioratethemetabolismofproteoglycanstosomeex— telit. KeyWords:Selenium;Moniliformin;Chinesemini—pig;Kashin—BeckDisease ExperimentalStudiesonFluorideandArsenic AbsorptionandExcretion WuJiyao,LianWu,LiuKaitai,JiangPing (TeachingandResearchSectionofEnvironmentalHealth, XinjiangMedicalCollege,Urumqi830054) Abstract:0bject:Thereweremanyarticlesabouteffectsoffluorideandarsenicon health,buttheresultswerenotcompletelyagreeable.Thispaper,combinedactionsoffluo— rideandarsenic,studiedonhumanhealthfromthepointofviewofabsorptionandexcre— tion.Method:SixvolunteersandsixIota1inhabitantswereexposedtofluorideandarsenic. TotaIintakeandexcretivecontents(viaurinaryandstoo1)wereassayed.Result:Absorp— tivityindigestivetract,cumulativerateandbiologicalhalf— lifewerenosignificantlydifferent (P>0.05)whensixvolunteerswereexposedfirstlytofluoride,arsenicandfluorideplusar— senic.respectively.Butcumulativerateoffluoridein1oca1inhabitantsdecreasedsignificant一 1Y(P<0.01)andthatofarsenictendedtowardsthereduction.Conclusion:Withrespectto effect0nhumanhealth,fluorideandarsenicseemedtobeunilateralaction.Therefore.re— duetionoffIu0ride/arsencabsorptionandincrementofexcretionwil1maketpossibletopro- videaneffectivemeansofpreventingandtreatingfluoride--arsenicpoisoning. KeyWords:Fluoride;Arsenic;Metahotism{Combinedaction