鐮刀菌毒素丁烯酸內(nèi)酯對心肌的毒性作用機制.pdf

1、鐮刀菌是廣泛分布于環(huán)境中的一種真菌，其產(chǎn)生的毒素對人類的健康具有潛在的危害。丁烯酸內(nèi)酯(Butenolide，BUT)是由鐮刀菌屬產(chǎn)生的一種水溶性鐮刀菌毒素，該毒素與牛爛蹄病的發(fā)病有關(guān)。有研究認(rèn)為BUT與克山病和大骨節(jié)病的發(fā)病有關(guān)，克山病屬于我國的地方病，至今病因未明，屬于心肌病的一個特殊類型。BUT可以引起肝組織的脂質(zhì)過氧化作用，而心肌病患者體內(nèi)抗氧化能力降低、脂質(zhì)過氧化反應(yīng)增強。因此本研究以心肌為研究對象，觀察BUT對心肌的脂質(zhì)過化

2、作用，并進(jìn)一步研究BUT引起心肌脂質(zhì)過氧化作用的機制。 1.BUT對心肌毒性作用的基本特征BUT對培養(yǎng)的心肌細(xì)胞有很強的毒性作用。體外實驗表明BUT可以引起心肌細(xì)胞存活率下降，與BUT濃度呈現(xiàn)比較明顯的量-效和時-效關(guān)系，其作用于心肌細(xì)胞的LC5o值為5.3μg/ml；BUT作用于體外培養(yǎng)的心肌細(xì)胞后，出現(xiàn)了核固縮、胞漿濃縮等細(xì)胞受損后的形態(tài)變化；BUT還能引起心肌細(xì)胞膜Ca2+Mg2+-ATP酶活性的下降。大鼠動物實驗表明，大

3、鼠灌胃0、10和20mg/kg/d連續(xù)60天后，心肌發(fā)生了脂肪沉積、液化壞死、部分肌纖維斷裂。體內(nèi)外實驗均證實心肌是BUT作用的靶器官之一。 2.BUT對心肌的脂質(zhì)過氧化作用丙二醛(MDA)檢測顯示BUT作用于心肌勻漿和體外培養(yǎng)心肌細(xì)胞都可以引起明顯的脂質(zhì)過氧化作用。BUT作用于心肌勻漿、心肌線粒體和分離的紅細(xì)胞膜后，MDA檢測結(jié)果證明BUT作用于三者都可以引起明顯的脂質(zhì)過氧化作用，但其在心肌線粒體中引起脂質(zhì)過氧化作用的強度高于

4、心肌勻漿和紅細(xì)胞膜。同樣以MDA為觀測指標(biāo)比較抗氧化劑超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、維生素E(VE)、谷胱甘肽(GSH)、N-乙酰半胱氨酸(NAC)對BUT所引起的脂質(zhì)過氧化損傷的保護(hù)作用，結(jié)果證明在較低劑量時幾種抗氧化劑都有一定的保護(hù)作用，但當(dāng)BUT濃度達(dá)到75μg/ml以上時只有GSH和NAC有比較好的保護(hù)作用。 3.BUT對心肌線粒體的損傷體外培養(yǎng)的心肌細(xì)胞經(jīng)BUT作用后線粒體膜電位下降，與對照組相比差異

5、具有顯著性。為了進(jìn)一步驗證線粒體功能受損的情況，進(jìn)行了如下實驗：線粒體經(jīng)BUT作用后，用紫外分光光度計檢測線粒體呼吸鏈酶復(fù)合物的活性，結(jié)果顯示BUT作用后線粒體酶復(fù)合物活性發(fā)生了改變，復(fù)合物Ⅰ的活性受到了比較明顯的抑制，復(fù)合物Ⅱ的活性在高劑量(100μg/ml)的作用下受到了抑制，而復(fù)合物Ⅲ、Ⅳ的活性則有一定程度的升高以復(fù)合物Ⅲ活性的升高更為明顯。線粒體膜滲透性轉(zhuǎn)換作用也發(fā)生了一定程度的改變。大鼠灌胃0、15和35mg/kg/d連續(xù)30

6、天后電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，BUT作用后線粒體的嵴發(fā)生了斷裂，線粒體雙層膜結(jié)構(gòu)不清，而光鏡下病理學(xué)觀察表明心肌沒有受到損傷。結(jié)果說明在亞細(xì)胞水平線粒體是BUT作用的主要部位，BUT作用后線粒體形態(tài)和功能都發(fā)生了顯著改變，體內(nèi)實驗證明線粒體結(jié)構(gòu)的改變發(fā)生在心肌出現(xiàn)明顯損傷之前。 綜上，體內(nèi)外實驗表明BUT對心肌具有明顯的毒性作用；其在心肌組織中能誘發(fā)明顯的脂質(zhì)過氧化作用；BUT對心肌線粒體結(jié)構(gòu)和功能的完整性具有明顯的損傷作用；GSH和NAC