牛磺脲酸

简介

来源代谢

结论

简介

牛磺酸具有广泛的生物学效应，是调节正常生理功能的重要物质。文章从免疫器官发育、免疫细胞、抗体和细胞因子以及抗炎症反应等方面重点讨论牛磺酸对动物免疫功能的影响。牛磺酸（taurine)化学名为2-氨基乙磺酸，其结构式为NH2CH2CH2SO3H。牛磺酸又名牛黄酸、牛胆酸、牛胆碱、牛胆素，因1827年首次从牛胆汁中分离出来而得名。牛磺酸在哺乳动物的脑、心、肝、肾、视网膜、骨骼肌和白细胞等组织器官中含量丰富，是体内含量最高的游离氨基酸。牛磺酸不是蛋白质的组成成分，却是一种条件性必需氨基酸，它不仅作为一种营养物质参与机体的生长代谢，而且参与维持机体的免疫功能，对神经、消化、生殖、心血管、免疫和内分泌等生理功能的正常发挥具有重要的调节作用。

来源代谢

1.1牛磺酸的来源

机体牛磺酸的来源有两种：一种是通过自身合成，另一种是从膳食中摄取。在哺乳动物体内，牛磺酸的生物合成主要通过半胱亚磺酸脱羧酶(cysteinesulfinicaciddecarboxylase,CSAD)的作用，由蛋氨酸和半胱氨酸代谢的中间产物半胱亚磺酸经脱羧形成亚牛磺酸，再经氧化获得。肝、脑、心是合成的主要器官。一般认为CSAD是哺乳动物生物合成牛磺酸的限速酶，其活力反映了生物合成牛磺酸的能力。CSAD活力在不同动物种属间及同一动物的不同组织间、不同生长阶段都有很大差异。幼年动物体内合成牛磺酸不足，需从食物中补充。 1.2牛磺酸的代谢

牛磺酸相对分子量小，无抗原性，各种给药途径均易吸收。肾脏是排泄牛磺酸的主要器官，它可以依据机体的需要和膳食中牛磺酸的含量调节体内牛磺酸的含量。当体内牛磺酸过量时，多余部分随尿排出；牛磺酸不足时，肾脏通过重吸收减少牛磺酸的排泄，以此维持体内牛磺酸的平衡。牛磺酸在动物体内主要有以下4种代谢途径：①生成牛磺胆酸。牛磺酸在肝脏中和胆酸生成牛磺胆酸，并随胆汁排出到消化道中，可促进脂肪及脂溶性维生素的消化吸收。②生成氨基甲酰牛磺酸（牛磺脲酸）。牛磺酸在肝脏中经转氨基、甲酰基作用生成氨基甲酰牛磺酸，其具体功能尚不清楚。③生成脒基牛磺酸。牛磺酸接受精氨酸的胍基，在ATP-脒基转移酶催化下生成脒基牛磺酸，然后磷酸化生成磷酸脒基牛磺酸，它在低等动物中可作为一种磷酸源，参与机体的能量代谢。④生成乙基硫氨酸。乙基硫氨酸是牛磺酸分解为硫酸的中间产物，具有与牛磺酸一起调节离子生物膜的转移作用。

2牛磺酸对动物免疫功能的影响

对大鼠、家禽、猪、猫、兔、鱼类等的研究表明，牛磺酸能促进脂肪和脂溶性物质的消化吸收，促进糖类、蛋白质和矿物质元素的代谢，并且作为抗氧化剂和膜稳定剂保护机体细胞（Kim等，1996），以及对神经、内分泌、生殖等系统进行调节（Chen等，1998；何天培等，2000；肖世平等，1997）。临床上，牛磺酸被广泛用来治疗动脉粥样硬化、支气管炎、急（慢）性肝炎、脂肪肝、心力衰竭、高血压、糖尿病等疾病，以及添加到动物饲料中防止鱼类、猫、狗等动物的疾病，使得牛磺酸不仅作为一种营养物质参与机体的生长代谢，而且间接地参与维持和改善机体的免疫功能，牛磺酸对机体的免疫功能有重要影响。

2.1牛磺酸对免疫器官发育的影响

胸腺、脾脏是动物的主要免疫器官，参与机体的体液免疫和细胞免疫；法氏囊是家禽特有的体液免疫中枢器官。胸腺指数、法氏囊指数和脾脏指数反映了机体3个主要免疫器官的生长发育程度，是从免疫器官发育的角度评价机体免疫状态的主要指标。牛磺酸是猫的必需氨基酸，因而猫是研究牛磺酸理想的动物模型。Schuller等（1990）研究发现，猫缺乏牛磺酸时，其脾脏缩小变硬，包膜增厚并呈灰白色。镜检发现主要是B淋巴细胞区受损，随着网状细胞的耗竭，滤泡中心发生退化，网状基质增生，网状内皮细胞的吞噬功能下降。淋巴结的副皮质区内主要是小的、比较成熟的淋巴细胞，偶见免疫母细胞和浆细胞，并且还伴随轻微的血管外溶血。田庆伟等（1999）报道，添加适量的牛磺酸后，两个年龄小鼠牛磺酸组脾脏指数与各自对照组相比，差异均显著(P<0.05或P<0.01)；胸腺指数的增加仅见于幼龄鼠各牛磺酸组；不同鼠龄各对应剂量组相比较，老龄鼠胸腺、脾脏指数均呈现明显减小(P<0.001)。何天培等（1995）报道，在肉仔鸡日粮中添加0.1％的牛磺酸，显著地提高了3周龄时肉仔鸡法氏囊和脾脏的相对重量，对胸腺的相对重量未见显著影响。

2.2牛磺酸对免疫细胞的影响

2.2.1牛磺酸对淋巴细胞的保护作用

牛磺酸在淋巴细胞中的含量占整个游离氨基酸的50%。牛磺酸在末梢血液淋巴细胞中的含量是血浆中的12倍，在非粘着性淋巴细胞中的含量是血浆中的35倍，在粘着性淋巴细胞中的含量是血浆中的20倍，而B细胞中牛磺酸含量也是血浆中的8~23倍（Porter等，1991）。但是淋巴细胞合成牛磺酸的能力有限，主要从血浆中摄取牛磺酸以维持其胞内的浓度。研究证明，人淋巴细胞转化来的成淋巴细胞株中，存在着牛磺酸的主动转运系统。刘武（1990）研究发现，虽然在无牛磺酸培养基中体外培养淋巴细胞能够存活和增殖，但随着细胞内牛磺酸的逐步耗尽，细胞存活率和增殖率均下降，而加入牛磺酸后细胞内牛磺酸含量恢复，增殖率也升高，且牛磺酸浓度和细胞增殖间存在剂量对应关系，并在0.1mol/l时达到最大值，此浓度恰好相当于正常培养的人血浆中牛磺酸的浓度。以上试验说明牛磺酸对淋巴细胞具有保护作用，这种保护作用主要是因为牛磺酸具有稳定细胞膜，保护细胞膜磷脂免受降解，对抗膜通透性变化能力增强，防止细胞肿胀变形，从而减少了细胞的死亡。牛磺酸对细胞膜的保护作用是通过其分子中的氨基与有害因子相互作用，抵抗Na＋、Cl－等渗透性细胞膜离子和水的转移，维持渗透平衡，保护细胞膜(李金芳等，2006)。

2.2.2牛磺酸对淋巴细胞增殖的影响

Kuriyaman等研究报道，牛磺酸能够使DBA/2小鼠脾脏的DNA合成增加近4倍，从而促进淋巴细胞的增殖，但牛磺酸并不能使其胸腺细胞DNA合成增加，因此牛磺酸仅对脾脏成熟的B淋巴细胞和T淋巴细胞起到增殖的作用。也有学者认为，牛磺酸改善T淋巴细胞增殖是由于细胞中钙离子摄入增多，使其活性增加，T淋巴细胞增殖力也随之增强。据报道，长期用缺乏牛磺酸的食物喂猫会引起B淋巴细胞区出现成熟和不成熟淋巴细胞，T淋巴细胞区动脉周围出现淋巴细胞耗竭，并发生轻微的进行性血管外溶血。因此，在牛磺酸缺乏的雌猫所生的幼猫中，因其抗感染能力受损而使化脓性关节炎的发病率增高(刘晓军等，1997)。牛磺酸还可改善白细胞介素-2（IL-2）免疫疗法引起的淋巴细胞减少症，进而增进免疫疗法的潜力（Maher等，2005）。也有报道牛磺酸可以非种属特异性方式抑制淋巴细胞增殖，并且这种作用是双重的，既能抑制T淋巴细胞的作用，又能减轻T淋巴细胞对血管内皮细胞的损伤（Finnegan等，1998）。

2.2.3牛磺酸对中性粒细胞功能的影响

中性粒细胞是血液中的主要吞噬细胞，具有高度的移动性和吞噬功能，在防御感染和促进炎症反应中起重要的作用。中性粒细胞中含有大量的牛磺酸，占其所有游离氨基酸的76%，这种高含量可能与牛磺酸作为氧化物清除剂而保护细胞有关。中性粒细胞通过产生次氯酸发挥抗细菌、真菌和病毒的作用，但次氯酸产生过多则会破坏中性粒细胞本身，而牛磺酸与次氯酸反应，生成更加稳定但毒性较弱的牛磺氯胺(Tau-Cl)，从而清除次氯酸的氧化作用，使细胞免受攻击。牛磺酸还能被中性粒细胞释放到胞外的组织液及血液中，保护组织液和血液免受卤化物氧化剂的杀伤。

结论

Schuller等（1990）研究发现，长期用缺乏牛磺酸的食物喂猫所引起的一系列机体失调与免疫系统的变化有关：与添加牛磺酸组相比，对照组白细胞总数显著减少，多形核白细胞和单核白细胞百分比发生变化，单核白细胞绝对数量增加；同时白细胞的沉降特性也发生改变，中性粒细胞的功能明显降低，多形核白细胞发生呼吸链中断，并且对表皮葡萄球菌的吞噬功能和细胞内杀灭作用均明显减弱，血清γ-球蛋白水平显著升高，揭示牛磺酸缺乏可能影响其它免疫细胞。当给Wistar大鼠饮用含牛磺酸的水3周后，中性粒细胞内牛磺酸浓度明显上升，吞噬艾希氏大肠杆菌的能力增强，中性粒细胞膜的流动性和稳定性也有增强。以上结果都说明牛磺酸对中性粒细胞的防御机制起着重要作用。