适度热应力对植物毒素Abrin在小鼠体内生物效力的影响

《Journal of Current Toxicology and Venomics》：Effect of Moderate Thermal Stress on the Biological Efficacy of Plant Toxin Abrin in Mice

本研究通过小鼠模型、组织病理学分析及生化检测，探究了Abrin蛋白在不同温度（4°C、25°C、37°C）和不同时间（1天、3天、7天、14天）下的热稳定性和生物活性。结果表明，4°C和25°C下Abrin在14天内仍具有致死性，而37°C下1天即失活。热稳定性差异与抗氧化酶活性、脂质过氧化产物及蛋白结构变化相关，为Abrus precatorius种子毒素的储存与安全防护提供依据。

　　

摘要

引言：Abrin是一种众所周知的植物蛋白毒素，具有极高的毒性。它是一种从Abrus precatorius植物的种子中提取的异二聚体蛋白，通常被归类为II型RIP（核糖体失活蛋白）家族。迄今为止，尚未发现针对Abrin中毒的有效解毒剂。本研究的目的是通过小鼠模型、组织病理学研究、蛋白质抗体相互作用以及生化研究，来确定Abrin在不同温度（4°C、25°C和37°C）下的热稳定性和生物活性。

方法：将Abrin分别在4°C、25°C和37°C下孵育1天、3天、7天和14天，然后以2 LD₅₀的剂量给小鼠接种。观察动物的死亡情况。通过组织病理学研究、蛋白质抗体相互作用和生化研究来评估Abrin在时间和温度孵育后的效果。阳性对照组的小鼠通过腹腔注射接受相当于-80°C储存Abrin的2 LD₅₀剂量，并在暴露后第1天和第3天进行观察。

结果：在4°C和25°C下孵育Abrin时，无论孵育时间长达多少天，都会观察到死亡现象。而在37°C下孵育时，即使经过1天孵育也未出现死亡。实验结果显示GSH水平下降，ROS（活性氧）和MDA（丙二醛）水平升高。Abrin还会引起胃肠道毒性；在本研究中，我们测定了肠道组织中的二氨基氧化酶活性。组织病理学结果表明，该毒素在温度依赖性的方式下会失活，其中37°C组的失活程度最高，明显高于未经处理的（仅含溶剂的）对照组。

讨论：Abrin在不同温度条件下的稳定性尚未得到充分研究。目前尚无关于其在4°C、25°C和37°C下长时间稳定性的数据。我们的研究结果表明，作为II型核糖体失活蛋白的Abrin在4°C和25°C下储存长达14天后仍能保持其结构完整性和生物活性，这一点通过体重分析和小鼠死亡率得到了证实。然而，在37°C下孵育的Abrin会发生温度依赖性的失活，即使在孵育1天后也会完全丧失毒性。这些发现得到了组织病理学分析、流式细胞术分析、SDS-PAGE电泳、ELISA检测、氧化应激生物标志物以及二氨基氧化酶活性的支持，所有这些证据均表明37°C组不存在显著毒性。

结论：我们的研究结果有助于了解温度对Abrin稳定性的影响，特别是在生理和环境条件下。这些发现有助于未来开发检测方法、设计有效的去污策略、应对措施和生物安全协议，尤其是在应对生物威胁或意外暴露的情况下。

关键词： Abrin、植物毒素、组织病理学分析、天然毒素、Abrus precatorius、Ricinus communis L.