摘要:用鴨肝炎病毒(DHV)感染雛鴨,在感染后的第一、二、三、四和五天分別采集對照組和攻毒組肝、腎、肌肉和腦組織,測定各組織的糖代謝酶己糖激酶(HK)和蘋果酸脫氫酶(MDH)的活性。結果表明攻毒組在人工感染DHV后5 d內,肝、腎和肌肉組織的HK和MDH活性顯著低于對照組(P<0.05),而腦組織的 HK和MDH活性與對照組相比差異不顯著。說明了鴨肝炎病毒對肝、腎和肌肉組織有損傷作用,影響了糖代謝酶的活性,從而導致了機體內糖代謝發生異常。
關鍵詞:鴨肝炎病毒;己糖激酶;蘋果酸脫氫酶
中圖分類號:S858.32文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)08-1644-03
The Activity Change of the Saccharometabolism Enzyme of the Ducklings after Infected Duck Hepatitis Virus
LU Wei-hong,ZHANG Ji-pei,CHEN Jian-hong,LI Liang-bin,ZHU Shao-yue
(College of Life Science, Foshan University,Nanhai 528231,Guangdong,China)
Abstract: The tissue of liver, kidney, muscle and brain were collected from the ducklings of control and infected group at day 1~5 after infected with duck hepatitis virus(DHV) to detect the activity of of hexokinase(HK) and malate dehydrogenase(MDH). The results showed that the activity of HK and MDH in liver, kidney and muscle of the infected group were significantly lower than that of control group(P<0.05); while no difference was observed in brain. It indicated that the duck hepatitis virus might injure liver, kidney and muscle, and then influenced the activity of saccharometabolism enzyme, and resulted in the abnormity of saccharometabolism.
Key words: duck hepatitis virus(DHV); hexokinase(HK); malate dehydrogenase(MDH)
鴨病毒性肝炎(Duck virus hepatitis,DVH)是引起小鴨高度致死性,傳播迅速的高度接觸性傳染病。主要感染5周齡以內的雛鴨,以2周齡內雛鴨最易感,是危害養鴨業最為嚴重的疫病之一[1,2]。該病于1945年最先發生于美國長島,1950年用雞胚分離到病毒。此后在世界各國陸續報道了該病的流行[3]。1958年我國初次暴發該病,至今,該病在我國已多次暴發,造成巨大損失[4]。國內外對該病的研究主要是在病原學、流行病學、診斷和防治方面,而很少涉及此病的發病機制[5]。而對DVH與糖代謝酶的關系,研究也比較少。糖類代謝是動物體內三大物質代謝之一,主要在肝臟進行。在正常情況下,糖是生物體主要的供能物質。因此,糖代謝的正常與否直接影響到動物機體的能量供應是否正常,從而影響動物機體的各項生理活動。影響糖代謝的酶有葡萄糖激酶、糖元合成酶、檸檬酸合成酶、己糖激酶(HK)、蘋果酸脫氫酶(MDH)等。己糖激酶(HK)和蘋果酸脫氫酶(MDH)是線粒體標志酶,是糖有氧分解的關鍵酶,其活性的高低在糖分解過程中起著重要作用[6,7]。本文旨在對雛鴨接種DHV病毒后,比較攻毒組和對照組HK和MDH活性的變化,進一步探討糖代謝酶與DVH發生發展的關系,為DVH的發病機理和進一步防控提供科學的依據。
1材料與方法
1.1試驗動物及分組
100只1日齡健康雛鴨購自佛山科學技術學院科研禽場,飼養1周后,隨機分為對照組和試驗組,每組50只,在佛山科學技術學院畜牧獸醫研究所的動物實驗室飼養。試驗組雛鴨經翼下肌肉注射DHV攻毒株的稀釋液,0.2 mL/只,對照組按0.2 mL/只注射生理鹽水。
1.2鴨肝炎病毒毒株
由佛山科學技術學院禽病研究所提供,分離自廣東省部分地區患DHV的病雛鴨,經雛鴨半數致死量試驗,確定攻毒株的半數致死量。
1.3組織的提取和處理
在攻毒后第一、二、三、四和五天,從試驗組及對照組各隨機取出5只小鴨,剖取肝、腦、腎和胸部肌肉組織,用組織搗碎機搗碎,生理鹽水配成重10%(W/V)的勻漿液,-26℃保存備檢。
1.4HK活性測定
采用南京建成生物工程研究所提供的試劑盒,測定方法按試劑盒的說明書進行。
1.5MDH活性測定
采用南京建成生物工程研究所提供的試劑盒,測定方法按試劑盒的說明書進行。
1.6數據處理
測定結果以平均數和標準差(x±s)表示,用計算機統計軟件Excel對數據進行方差分析,確定差異顯著性。
2結果與分析
2.1雛鴨人工感染鴨肝炎病毒(DHV)后的臨床癥狀和病理變化
雛鴨攻毒1 d后,發病初表現為精神萎頓、廢食、眼半閉呈昏睡狀,以頭觸地,不久即出現神經癥狀,運動失調,身體倒向一側,兩腳痙攣踢動,死前頭向背部扭曲,呈角弓反張狀態,兩腳伸直向后張開呈特殊姿勢。剖檢試驗組的病變主要見于肝臟,表現腫大、質脆、色黯淡或發黃,表面有大小不等的出血點;膽囊腫脹,內充滿膽汁,膽汁呈褐色或淡綠色;脾有的腫脹呈斑駁狀;有的腎腫脹、灰暗色,血管充血。試驗組鴨只在攻毒后第二天開始出現上述癥狀,癥狀持續5 d,對照組無上述癥狀。
2.2雛鴨感染DHV后的發病和死亡情況
雛鴨在人工感染DHV后1 d,有10只雛鴨出現鴨病毒性肝炎病征,8只雛鴨死亡;攻毒后2 d,有7只雛鴨出現鴨病毒性肝炎病征,6只雛鴨死亡;攻毒后3 d,有4只雛鴨出現鴨病毒性肝炎病征,3只雛鴨死亡;攻毒后4 d,有2只雛鴨出現鴨病毒性肝炎病征,2只雛鴨死亡;攻毒后5 d,有2只雛鴨出現鴨病毒性肝炎病征,1只雛鴨死亡;在人工感染DHV后5 d內,總共有25只雛鴨出現DH臨床癥狀,但沒有死亡;另有20只雛鴨出現DH臨床癥狀并死亡。
在抽取試驗組鴨解剖并提取組織時,若該天有雛鴨死亡且只數足夠5只,則全部采用死亡雛鴨用于試驗;若該天死亡雛鴨不足5只,則除采用死亡鴨外,在試驗組鴨中隨機抽取發病鴨補足5只用于試驗。對照組是隨機抽取5只用于對照試驗。
2.3雛鴨人工感染DHV后各組織HK活性的變化
雛鴨感染DHV后各組織HK活性的變化如表1所示。由表1可見,雛鴨在感染DHV后,肝、肌肉、腎各組織的HK活性都發生明顯變化,肝組織HK活性極顯著低于對照組,肌肉和腎組織HK活性都顯著低于對照組;而腦組織HK活性則沒明顯的變化。說明雛鴨攻毒后,肝、肌肉、腎各組織都受到不同程度的損傷,導致其HK活性降低。
2.4雛鴨人工感染DHV后各組織MDH活性的變化
雛鴨感染DHV后各組織MDH活性的變化如表2所示。由表2可見,雛鴨在感染DHV后,肝、肌肉、腎各組織的MDH活性都發生明顯變化,肝組織MDH活性極顯著低于對照組,肌肉和腎組織MDH活性也隨著時間的增加由顯著低于對照組變為極顯著;而腦組織MDH活性則沒明顯的變化。說明雛鴨攻毒后,肝、肌肉、腎各組織都受到不同程度的損傷,導致其MDH活性降低。
3小結與討論
機體內糖類物質的主要代謝途徑包括葡萄糖的無氧酵解、有氧分解、磷酸戊糖途徑、糖原合成、糖原分解、糖異生以及其他己糖代謝過程等[8]。這些糖代謝過程絕大部分都要在肝臟中完成,肝臟是糖代謝的重要場所,許多糖代謝酶均在肝臟合成并通過肝臟發揮作用, 故肝功能好壞必將影響糖代謝正常與否[9]。在這些糖代謝過程中,有氧分解是一個非常重要的代謝,該代謝可為機體的各項生命活動提供ATP,而HK和MDH是有氧分解過程的重要代謝酶。HK是糖代謝的第一個關鍵酶,也是限速酶,HK和細胞膜上葡萄糖轉運在蛋白功能上相互偶聯,既決定了細胞內葡萄糖流量,也決定了葡萄糖的代謝過程[10]。MDH是生物組織有氧分解三梭酸循環中的最后一個氧化還原酶,線粒體基質中的MDH可促進蘋果酸到草酰乙酸的轉化,而細胞質中的MDH可將草酰乙酸還原為蘋果酸,穿梭基質和細胞質之間,維持著酶促反應的動態平衡,因此MDH是線粒體基質的標志酶。
鴨肝炎病毒(DHV)致病作用主要是侵害雛鴨的肝臟,引起急性壞死性肝炎的過程,出現肝功能障礙[11]。當雛鴨被人工感染DHV后,肝細胞受損發生病變,導致肝組織的一些酶類活性異常,己糖激酶、蘋果酸脫氫酶在肝臟中合成減慢,活性降低,糖分解也會受阻礙,影響葡萄糖的攝取和利用,肝糖原合成減少,糖異生增加,從而導致糖代謝發生異常。在正常情況下,糖是生物體主要的供能物質,體內能量的70%來自糖的分解。當糖代謝異常時,動物機體所需的能量不足,機體的抵抗力下降,推動了病毒性肝炎的發生發展。
該試驗結果表明,感染DHV的雛鴨,在DHV的脅迫下,某些組織中如肝、肌肉、腎的HK和MDH酶的活性顯著下降,特別是肝組織,HK和MDH酶的活性都極顯著下降。這表明DHV可以造成肝、肌肉、腎組織損傷,特別是肝臟損傷最嚴重,從而引起雛鴨糖代謝發生異常,體內其他物質的代謝也會發生混亂并引起雛鴨發生鴨病毒性肝炎。
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