牛磺脲酸

牛磺酸具有廣泛的生物學效應，是調節正常生理功能的重要物質。

基本介紹

• 中文名：牛磺脲酸
• 作用：調節正常生理功能
• 類型：醫藥名詞
• 別稱：牛黃酸

簡介

牛磺酸具有廣泛的生物學效應，是調節正常生理功能的重要物質。文章從免疫器官發育、免疫細胞、抗體和細胞因子以及抗炎症反應等方面重點討論牛磺酸對動物免疫功能的影響。牛磺酸（taurine)化學名為2-氨基乙磺酸，其結構式為NH2CH2CH2SO3H。牛磺酸又名牛黃酸、牛膽酸、牛膽鹼、牛膽素，因1827年首次從牛膽汁中分離出來而得名。牛磺酸在哺乳動物的腦、心、肝、腎、視網膜、骨骼肌和白細胞等組織器官中含量豐富，是體內含量最高的游離胺基酸。牛磺酸不是蛋白質的組成成分，卻是一種條件性必需胺基酸，它不僅作為一種營養物質參與機體的生長代謝，而且參與維持機體的免疫功能，對神經、消化、生殖、心血管、免疫和內分泌等生理功能的正常發揮具有重要的調節作用。

來源代謝

1.1牛磺酸的來源

機體牛磺酸的來源有兩種：一種是通過自身合成，另一種是從膳食中攝取。在哺乳動物體內，牛磺酸的生物合成主要通過半胱亞磺酸脫羧酶(cysteinesulfinicaciddecarboxylase,CSAD)的作用，由蛋氨酸和半胱氨酸代謝的中間產物半胱亞磺酸經脫羧形成亞牛磺酸，再經氧化獲得。肝、腦、心是合成的主要器官。一般認為CSAD是哺乳動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活力在不同動物種屬間及同一動物的不同組織間、不同生長階段都有很大差異。幼年動物體內合成牛磺酸不足，需從食物中補充。 1.2牛磺酸的代謝

牛磺酸相對分子量小，無抗原性，各種給藥途徑均易吸收。腎臟是排泄牛磺酸的主要器官，它可以依據機體的需要和膳食中牛磺酸的含量調節體內牛磺酸的含量。當體內牛磺酸過量時，多餘部分隨尿排出；牛磺酸不足時，腎臟通過重吸收減少牛磺酸的排泄，以此維持體內牛磺酸的平衡。牛磺酸在動物體內主要有以下4種代謝途徑：①生成牛磺膽酸。牛磺酸在肝臟中和膽酸生成牛磺膽酸，並隨膽汁排出到消化道中，可促進脂肪及脂溶性維生素的消化吸收。②生成氨基甲醯牛磺酸（牛磺脲酸）。牛磺酸在肝臟中經轉氨基、甲醯基作用生成氨基甲醯牛磺酸，其具體功能尚不清楚。③生成脒基牛磺酸。牛磺酸接受精氨酸的胍基，在ATP-脒基轉移酶催化下生成脒基牛磺酸，然後磷酸化生成磷酸脒基牛磺酸，它在低等動物中可作為一種磷酸源，參與機體的能量代謝。④生成乙基硫氨酸。乙基硫氨酸是牛磺酸分解為硫酸的中間產物，具有與牛磺酸一起調節離子生物膜的轉移作用。

功能影響

2牛磺酸對動物免疫功能的影響

對大鼠、家禽、豬、貓、兔、魚類等的研究表明，牛磺酸能促進脂肪和脂溶性物質的消化吸收，促進糖類、蛋白質和礦物質元素的代謝，並且作為抗氧化劑和膜穩定劑保護機體細胞（Kim等，1996），以及對神經、內分泌、生殖等系統進行調節（Chen等，1998；何天培等，2000；肖世平等，1997）。臨床上，牛磺酸被廣泛用來治療動脈粥樣硬化、支氣管炎、急（慢）性肝炎、脂肪肝、心力衰竭、高血壓、糖尿病等疾病，以及添加到動物飼料中防止魚類、貓、狗等動物的疾病，使得牛磺酸不僅作為一種營養物質參與機體的生長代謝，而且間接地參與維持和改善機體的免疫功能，牛磺酸對機體的免疫功能有重要影響。

2.1牛磺酸對免疫器官發育的影響

胸腺、脾臟是動物的主要免疫器官，參與機體的體液免疫和細胞免疫；法氏囊是家禽特有的體液免疫中樞器官。胸腺指數、法氏囊指數和脾臟指數反映了機體3個主要免疫器官的生長發育程度，是從免疫器官發育的角度評價機體免疫狀態的主要指標。牛磺酸是貓的必需胺基酸，因而貓是研究牛磺酸理想的動物模型。Schuller等（1990）研究發現，貓缺乏牛磺酸時，其脾臟縮小變硬，包膜增厚並呈灰白色。鏡檢發現主要是B淋巴細胞區受損，隨著網狀細胞的耗竭，濾泡中心發生退化，網狀基質增生，網狀內皮細胞的吞噬功能下降。淋巴結的副皮質區內主要是小的、比較成熟的淋巴細胞，偶見免疫母細胞和漿細胞，並且還伴隨輕微的血管外溶血。田慶偉等（1999）報導，添加適量的牛磺酸後，兩個年齡小鼠牛磺酸組脾臟指數與各自對照組相比，差異均顯著(P<0.05或P<0.01)；胸腺指數的增加僅見於幼齡鼠各牛磺酸組；不同鼠齡各對應劑量組相比較，老齡鼠胸腺、脾臟指數均呈現明顯減小(P<0.001)。何天培等（1995）報導，在肉仔雞日糧中添加0.1%的牛磺酸，顯著地提高了3周齡時肉仔雞法氏囊和脾臟的相對重量，對胸腺的相對重量未見顯著影響。

2.2牛磺酸對免疫細胞的影響

2.2.1牛磺酸對淋巴細胞的保護作用

牛磺酸在淋巴細胞中的含量占整個游離胺基酸的50%。牛磺酸在末梢血液淋巴細胞中的含量是血漿中的12倍，在非粘著性淋巴細胞中的含量是血漿中的35倍，在粘著性淋巴細胞中的含量是血漿中的20倍，而B細胞中牛磺酸含量也是血漿中的8~23倍（Porter等，1991）。但是淋巴細胞合成牛磺酸的能力有限，主要從血漿中攝取牛磺酸以維持其胞內的濃度。研究證明，人淋巴細胞轉化來的成淋巴細胞株中，存在著牛磺酸的主動轉運系統。劉武（1990）研究發現，雖然在無牛磺酸培養基中體外培養淋巴細胞能夠存活和增殖，但隨著細胞內牛磺酸的逐步耗盡，細胞存活率和增殖率均下降，而加入牛磺酸後細胞內牛磺酸含量恢復，增殖率也升高，且牛磺酸濃度和細胞增殖間存在劑量對應關係，並在0.1mol/l時達到最大值，此濃度恰好相當於正常培養的人血漿中牛磺酸的濃度。以上試驗說明牛磺酸對淋巴細胞具有保護作用，這種保護作用主要是因為牛磺酸具有穩定細胞膜，保護細胞膜磷脂免受降解，對抗膜通透性變化能力增強，防止細胞腫脹變形，從而減少了細胞的死亡。牛磺酸對細胞膜的保護作用是通過其分子中的氨基與有害因子相互作用，抵抗Na+、Cl－等滲透性細胞膜離子和水的轉移，維持滲透平衡，保護細胞膜(李金芳等，2006)。

2.2.2牛磺酸對淋巴細胞增殖的影響

Kuriyaman等研究報導，牛磺酸能夠使DBA/2小鼠脾臟的DNA合成增加近4倍，從而促進淋巴細胞的增殖，但牛磺酸並不能使其胸腺細胞DNA合成增加，因此牛磺酸僅對脾臟成熟的B淋巴細胞和T淋巴細胞起到增殖的作用。也有學者認為，牛磺酸改善T淋巴細胞增殖是由於細胞中鈣離子攝入增多，使其活性增加，T淋巴細胞增殖力也隨之增強。據報導，長期用缺乏牛磺酸的食物餵貓會引起B淋巴細胞區出現成熟和不成熟淋巴細胞，T淋巴細胞區動脈周圍出現淋巴細胞耗竭，並發生輕微的進行性血管外溶血。因此，在牛磺酸缺乏的雌貓所生的幼貓中，因其抗感染能力受損而使化膿性關節炎的發病率增高(劉曉軍等，1997)。牛磺酸還可改善白細胞介素-2（IL-2）免疫療法引起的淋巴細胞減少症，進而增進免疫療法的潛力（Maher等，2005）。也有報導牛磺酸可以非種屬特異性方式抑制淋巴細胞增殖，並且這種作用是雙重的，既能抑制T淋巴細胞的作用，又能減輕T淋巴細胞對血管內皮細胞的損傷（Finnegan等，1998）。

2.2.3牛磺酸對中性粒細胞功能的影響

中性粒細胞是血液中的主要吞噬細胞，具有高度的移動性和吞噬功能，在防禦感染和促進炎症反應中起重要的作用。中性粒細胞中含有大量的牛磺酸，占其所有游離胺基酸的76%，這種高含量可能與牛磺酸作為氧化物清除劑而保護細胞有關。中性粒細胞通過產生次氯酸發揮抗細菌、真菌和病毒的作用，但次氯酸產生過多則會破壞中性粒細胞本身，而牛磺酸與次氯酸反應，生成更加穩定但毒性較弱的牛磺氯胺(Tau-Cl)，從而清除次氯酸的氧化作用，使細胞免受攻擊。牛磺酸還能被中性粒細胞釋放到胞外的組織液及血液中，保護組織液和血液免受鹵化物氧化劑的殺傷。

研究結論

Schuller等（1990）研究發現，長期用缺乏牛磺酸的食物餵貓所引起的一系列機體失調與免疫系統的變化有關：與添加牛磺酸組相比，對照組白細胞總數顯著減少，多形核白細胞和單核白細胞百分比發生變化，單核白細胞絕對數量增加；同時白細胞的沉降特性也發生改變，中性粒細胞的功能明顯降低，多形核白細胞發生呼吸鏈中斷，並且對表皮葡萄球菌的吞噬功能和細胞內殺滅作用均明顯減弱，血清γ-球蛋白水平顯著升高，揭示牛磺酸缺乏可能影響其它免疫細胞。當給Wistar大鼠飲用含牛磺酸的水3周后，中性粒細胞內牛磺酸濃度明顯上升，吞噬艾希氏大腸桿菌的能力增強，中性粒細胞膜的流動性和穩定性也有增強。以上結果都說明牛磺酸對中性粒細胞的防禦機制起著重要作用。