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巴西肉牛采食再生高粱(Sorghum spp.)引发的脊髓关节挛缩与轴索病变研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Toxicon 2.6
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本研究针对巴西中西部及东南部肉牛因采食高粱(Sorghum spp.)再生草导致的罕见先天性关节挛缩与轴索病变,通过流行病学调查、临床病理分析及超微结构观察,首次在美洲报道了该综合征。研究明确了母牛孕期采食高粱秸秆与犊牛脊髓灰质轴索球状体病变的关联,为畜牧业生产安全提供了重要诊断依据,同时揭示了氰苷类物质的潜在致畸机制。
在巴西广袤的农牧区,高粱(Sorghum spp.)因其耐旱性强、营养价值高,正逐步替代玉米成为重要的饲料作物。然而,这种看似理想的饲料背后却隐藏着致命风险——近年来,中西部和东南部牧场的怀孕母牛采食高粱再生草后,频繁出现流产或产下四肢关节僵直的畸形犊牛。这一现象引起了巴西利亚大学和圣保罗州立大学兽医病理学团队的警觉,因为类似的关节挛缩(arthrogryposis)与神经轴索损伤(axonopathy)综合征,此前仅在澳大利亚和美国的个别案例中有过模糊记载。
研究人员对2014-2023年间9起暴发事件展开系统调查,发现所有患病母牛均在孕期采食高粱秸秆25天至4个月。通过解剖4头患病犊牛,首次在美洲确认了特征性神经病理改变:颈椎脊髓腹侧角灰质区出现大量轴索球状体(axonal spheroids),电镜下可见轴突内残体(residual bodies)和细胞器堆积。这些发现与母牛的高粱采食史形成明确因果链,相关成果发表在《Toxicon》上,为全球畜牧业敲响警钟。
关键技术包括:流行病学空间分析(定位巴西主要高粱产区)、神经病理组织学检查(HE染色观察脊髓病变)、透射电镜技术(确认轴突超微结构损伤)。研究团队还创新性地将临床病例与区域农业数据关联,建立暴露时间窗模型。
研究结果
Investigation data
9起暴发事件集中在巴西高粱主产区(戈亚斯州、米纳斯吉拉斯州等),83.4万公顷种植区中60-100%牧场使用高粱秸秆喂养。
Distrito Federal, Brazil
典型案例显示,妊娠4-5月母牛采食4个月高粱再生草后,5头杂交犊牛出现膝关节过伸(overextension)和前肢挛缩,脊髓组织学可见C1-C5节段轴索变性。
Discussion
病变模式与澳大利亚报道的氰苷(cyanogenic glycosides)致畸机制吻合,但首次证实HCN(氢氰酸)可通过胎盘屏障引发胎儿运动神经元损伤。脊髓腹角运动神经元的特异性易感性可能是关节畸形的关键。
Conclusion
研究建立了高粱秸秆喂养-母体氰化物暴露-胎儿轴索损伤的三级诊断标准,提出在干旱季节应严格限制孕牛接触高粱再生草。该综合征与急性中毒、膀胱炎-共济失调综合征(cystitis-ataxia syndrome)构成巴西畜牧业三大高粱相关疾病负担。
意义
这项研究不仅填补了美洲地区高粱致畸病例的空白,更通过详尽的神经病理学证据,将以往模糊的"牧场怪病"转化为可诊断的毒理学实体。作者团队特别警示:随着气候变化加剧,高粱种植面积在巴西正以每年98%的速度扩张,相关风险可能持续升级。研究为制定科学的饲料管理规范提供了不可替代的循证依据,对保障全球热带地区畜牧业可持续发展具有里程碑意义。
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