蓖麻毒素毒性作用研究论文

蓖麻毒素作为免疫毒素中最常应用的毒素之一伴随着肿瘤导向治疗的研究受到了国内 外的重视，对其毒性作用的认识也不断深化。以往认为蓖麻毒素仅是单一的蛋白质合成抑 制剂，近几年研究发现，除此之外它还具有诱导产生细胞因子，引起脂质过氧化及诱导细 胞凋亡的作用。 一、蓖麻毒素的结构特点 蓖麻毒素是从蓖麻籽中提取的植物糖蛋白，分子量 64000。毒素由 A 和 B 两条多肽链 组成，两链间由一个二硫键连接。目前，A 链和 B 链的氨基酸序列以及二级结构已基本清 楚。毒素 B 链上含有两个半乳糖或半乳糖残基结合位点，可和细胞表面的含半乳糖残基的 受体结合，通过内陷作用进入细胞质，发挥毒性作用。蓖麻毒素 A、B 链上还分别含有 1 和 2 个糖支链，链末端均为甘露糖残基［1］，可以和网状内皮细胞特别是巨噬细胞结合。 后者细胞表面富含甘露糖受体，可优先摄取蓖麻毒素，这对于毒素发挥生物功能有重要的 作用。 二、蓖麻毒素毒性作用机理 1.抑制蛋白质合成：蓖麻毒素具有强烈的细胞毒性，属于蛋白合成抑制剂或核糖体失 活剂，这也是在构建免疫毒素时，应用到蓖麻毒素的主要原因。毒素抑制蛋白合成的机理 在 70 年代已经明确，以后略有补充［2，3］。首先，毒素依靠 B 链上的半乳糖结合位点 与细胞表面含末端半乳糖残基的受体结合，促进整个毒素分子以内陷方式进入细胞，形成 细胞内囊，毒素从细胞内囊中进入细胞质，随后蛋白链间二硫键被还原裂解，游离出 A 链。 A 链是一种蛋白酶，作用于真核细胞核糖体 60S 大亚单位的 28SrRNASrRNA，水解 A4324 位点 的腺嘌呤 N-糖甙甙键，使其脱去腺嘌呤，丧失抗 RNA 酶的抗性而被降解，不能与延长因 子(EF-2)EF-2)结合，从而干扰了核糖体，EF-2，鸟嘌呤三磷酸腺苷(EF-2)GTP))复合体的形成，导致 蛋白质合成的抑制，最终细胞死亡。已引起研究者注意的是：① B 链对 A 链发挥毒性具有 重要的促进作用。②在细胞内链间二硫键的还原裂解对毒素发挥毒性作用具有重要作用。 ③最新的研究表明：B 链上的半乳糖结合位点也参与了毒素的体内毒性［4］。 2.诱导细胞因子的损伤作用：蓖麻毒素中毒损伤的许多症状，不能完全由抑制蛋白质 合成来解释，促使学者探讨其新的毒性作用机理。198SrRNA6 年，Tracey 等［5］发现蓖麻毒素 中毒大鼠的肠道损伤类似 TNF/Chchectin 处理的大鼠肠道。1991 年 Nadkami 和 Deshphude 认为蓖麻毒素中毒后的许多现象，例如：发热，肝出血性坏死，腹水，胸水的 渗出，肠道的出血坏死性炎症等等早期的急性反应都与肿瘤坏死因子(EF-2)TNF-α))，白细胞介素 (EF-2)IL-1)，IL-6 的分泌有关。1993 年，Licastro 等［6］检测到蓖麻毒素诱导体外培养的外周 血单核细胞分泌 TNF-α) 和 IL-1β，同时在蓖麻毒素中毒大鼠的血浆中亦可检测到低水平的 TNF-α)。1994 年 Mudlooon 等［7］发现，体内注射抗 TNF 的抗体，将明显降低蓖麻毒素 对小鼠的氧化损伤。1997 年，董巨莹等［8SrRNA］亦报道了 TNF 在蓖麻毒素中毒小鼠肝脏的免 疫组织化学定位。细胞因子参与机体损伤的另一个例子是：对于由蓖麻毒素构建的免疫毒 素 1，2 期临床试验中病人出现的副作用：包括发热、肌痛、毛细血管渗漏综合症等可以通 过封闭或拮抗这些细胞因子的功能而减轻［6］。 蓖麻毒素诱导细胞因子的机理目前多数认为是通过刺激淋巴样细胞产生的。主要为巨 噬细胞和肝 Kupffer′s 细胞。这些细胞表面含有甘露糖受体，可与蓖麻毒素分子中 3 个末端 甘露糖残基特异结合而优先被摄取。蓖麻毒素诱导细胞因子的分泌有剂量和时间依赖性。 毒素是否可诱导其他细胞因子的产生以及各细胞因子之间是否具有网络免疫调节的作用， 尚待探讨。 3.脂质过氧化损伤作用：蓖麻毒素与巨噬细胞的相互作用，不仅诱导细胞免疫，而且 诱导产生自由基和活性氧，引起脂质过氧化作用。1991 年，Muldoon 和 Stohes［9］发现 蓖麻毒素可以诱导小鼠体内的脂质过氧化作用，结果导致尿液中丙二醛、甲醛、丙酮的含 量增加。1992 年的研究表明［10］，各脏器中脂质过氧化强度(EF-2)MDA 含量)，还原型谷胱 甘肽的减少以及 DNA 单链断裂程度在毒素中毒 36 小时后最为强烈，且肝脏的损伤最为严 重。结合以往的研究［11］：谷胱甘肽的使用可以部分对抗致死剂量的毒素效应，具有潜 在的化学保护作用，因此，Muldoon 等［10］认为蓖麻毒素引起的氧化作用可以归属到蓖 麻毒素的毒性机理中去。 许多毒物可以通过激活巨噬细胞分泌 ROS(EF-2)reactiveoxygenspecies)和 TNF 诱发氧化作 用。已有的研究表明［7，12］：TNF-α) 抗体，铁离子对蓖麻毒素诱导的脂质过氧化和氧 化损伤起重要的调节作用。给小鼠注射抗 TNF-α) 的抗体，可以明显降低尿液丙二醛，甲醛， 丙酮的含量。铁离子以及去铁敏(EF-2)desferrioxamine)的掺入，可分别增加和减少蓖麻毒素诱 导的脂质过氧化的水平。蓖麻毒素引起体内氧化损伤的机理还待更深入的探讨。 4.蓖麻毒素诱导细胞凋亡：坏死和凋亡是细胞死亡的两种方式。在引起细胞凋亡的三 大类因素中，毒素，抗癌药物是其中之一。以往认为化疗药物是通过引起靶细胞发生不可 逆代谢障碍而杀死肿瘤细胞，近年来认为是通过改变生理环境而诱发细胞发生 P)CD(EF-2)programmedcelldeath)而达到疗效。198SrRNA9 年，Leek 等［13］报道：在蓖麻毒素中毒 的肠道病理研究中利用免疫组织化学和电子显微镜观察到肠道上皮细胞的胞浆中存在凋亡 样的变化。1990 年，Waring 报道［14］；蓖麻毒素可诱导巨噬细胞，未成熟 T 细胞出现 DNA 破碎(EF-2)DNAfragmentation)，而后者被认为是与凋亡有关的生化改变之一。1991 年， 他们报道了蓖麻毒素诱导上皮样细胞发生凋亡样的形态学改变。1996 年，Fu 等［4］报道 了蓖麻毒素可诱导小鼠体内甲状腺，脾脏的细胞出现凋亡现象。 凋亡的发生与一些凋亡相关基因的开放和凋亡蛋白表达的调节有关。蓖麻毒素作为蛋 白合成抑制剂又如何诱导细胞发生凋亡呢?两者是否矛盾呢?已有的实验证实［14］：蓖麻 毒素等蛋白质合成抑制剂诱导细胞凋亡的机制与它们抑制蛋白合成作用无关，亦不需要 Ca2+依赖性核酸内切酶的参与，而是与其升高细胞内的三磷酸肌醇水平有关。另外，有报 道［15］：巨噬细胞的粘附可以阻止蓖麻毒素诱导的巨噬细胞凋亡现象的发生。蓖麻毒素 的抗吞噬细胞作用可能直接导致 DNA 断裂和诱导细胞凋亡。资料表明：引起细胞坏死的有 害因素在强度很大时可导致细胞坏死，但强度较小时却引起细胞发生凋亡［16］。蓖麻毒 素诱导的细胞凋亡也存在明显的剂量依赖性［15］。总之，蓖麻毒素诱导细胞发生凋亡与 传统的蓖麻毒素作为蛋白质合成抑制剂并不构成矛盾，有可能对现有的凋亡理论是一种非 常关键的补充和完善。 三、总结和展望 蓖麻毒素的毒性具有明显的剂量依赖性，毒素诱导细胞因子的产生，引起体内脂质过 氧化损伤以及诱导靶细胞凋亡等等都是在小剂量范围内具有的，而大剂量的蓖麻毒素仍主 要表现为抑制蛋白质合成的毒性。毒素诱导细胞因子的产生及引起体内脂质过氧化损伤的 作用，均与其糖链末端甘露糖残基被巨噬细胞特异性摄取，并激活巨噬细胞有关，是毒素 损伤的继发作用。蓖麻毒素等蛋白质合成抑制剂诱导凋亡的理论研究对现有的凋亡理论可 能会有重要的补充价值。 蓖麻毒素的毒性作用机理研究，特别是近几年的研究进展，丰富了人们对蓖麻毒素毒 性作用的认识，为蓖麻毒素抗癌研究进一步提供了理论依据和新的思路。 关键词：有机磷中毒 【摘要】目的探讨在有机磷农药中毒早期如何采取措施预防反跳的发生。方法收治护 理 8SrRNA6 例中毒患者，针对发生反跳的原因，抓住治疗、护理的每一个环节。结果 8SrRNA6 例中毒 患者除 5 例病情较重死亡外，其余无一例发生反跳。结论有机磷中毒早期，如果及时采取 一系列治疗护理措施，可以有效减少反跳的发生，提高抢救成功率。 【关键词】有机磷中毒；反跳；护理 急性有机磷中毒症状缓解后和迟发性神经病发病前，多在急性中毒后 48SrRNA~96h 突然发 生死亡，称为反跳。此症状在中毒早期如果治疗、护理不及时，发生率极高。我院自 2003 年 1 月~2005 年 3 月共收治有机磷农药中毒 8SrRNA6 例，除 5 例病情较重死亡外，由于我们采取 了一系列预防措施无一例发生，现将预防措施总结报告如下。 1 临床资料 1.1 一般资料本组病例均来自 2003 年 1 月~2005 年 3 月收住的 8SrRNA6 例有机磷农药中毒 患者，年龄最小 12 岁，最大 76 岁。口服（包括误服）74 例，皮肤接触中毒 12 例。其中 重度中毒 25 例，中度中毒 46 例，轻度中毒 15 例。 1.2 反跳的原因（1）洗胃不彻底，胃肠道内残留农药继续被吸收。（2）阿托品减量 过快或停药过早。（3）胆碱酯酶复能剂未早期给药，使磷酰化胆碱酯酶失活即“老化”。“老化”。 （4）有机磷农药导致心肌炎、心肌扩大、心律失常，在某种诱因下突然心脏停跳。（5） 阿托品过量、电解质紊乱。 2 预防 2.1 针对不同的病情选择相应的治疗措施 2．1．1 口服中毒要迅速彻底洗胃洗胃液根据毒物的种类选择，一般采用温清水，视 病情轻重间隔 4～6h 重复进行，每次洗胃液注入 300～500ml，如果注入量过大，则胃内 容物（含有毒物）易被吸收或排入肠道，要遵循先出后入，出入量基本平衡，洗出液澄清 无味的原则，同时常规应用导泻剂，如硫酸镁 30 ｇ或甘露醇或甘露醇 250ml，观察导泻效果，并要 注入医用液体活性炭 200～300ml，以吸附残留在胃黏膜皱襞上的毒物，脱去被污染的衣 物，反复用肥皂水冲洗污染的皮肤、毛发，特别注意指甲缝和皮肤的皱折处。 2．1．2 合理应用解毒剂用药的原则是：早用药、联合用药、足量、反复、持续。我 们采用治疗有机磷中毒的新药-解磷注射液。解磷注射液是军事医学科学院研究制成的治疗 有机磷农药中毒的复合制剂（每支含盐酸苯那辛 3mg，硫酸阿托品 3mg，氯磷定 400mg），既对抗乙酰胆碱的作用，又对失活的胆碱酯酶有重新活化的作用，作用快，维 持时间长，避免了多次频繁用药，可肌肉注射，必要时可静脉注射。轻度中毒 1/2～1 支， 中度中毒 1～2 支，首次应配用 500～600mg 氯磷定，重度中毒 2～3 支，首次配用氯磷定 600～900mg。用药后 30min 可酌情减量重复给药。中毒症状基本消退，全血胆碱酯酶活 力 60%以上，停药观察。中、重度中毒患者为防止病情复发，观察期间补充少量阿托品。 2．1．3 血液灌流或血液透析危重患者可尽早血液灌流或血液透析，这两种方法都能 够很直接、快速地清除中毒患者血液中的毒物，减轻中毒性损害作用，为提高抢救成功率 赢得了时间。 2．1．4 换血疗法对于中、重度中毒患者可采用换血疗法，每次抽出患者静脉血 300 ～500ml，同时输入等量的新鲜血，可重复进行，不仅补充了有活力的胆碱酯酶，还提高 了机体免疫力，对毒素也有抵抗作用。 2．1．5 对症治疗有机磷中毒主要的死因是肺水肿、呼吸肌瘫痪或呼吸中枢衰竭。休 克、急性脑水肿、心肌损害及心跳骤停、感染也是重要死因。因此，对症治疗应以维持正 常呼吸功能为主［1］，例如，保持呼吸道通畅，及时给氧或用人工呼吸器。休克用升压 药，脑水肿用脱水剂和糖皮质激素，根据情况及时应用抗生素及抗心律失常等药物。 2．2 加强护理 2．2．1 严密监测生命体征用药过程中，要加强巡视，严密观察。要观察患者的神志 瞳孔及生命体征的变化。中毒后 2～7 天中毒症状明显缓解的恢复期，如果患者突然出现精 神萎靡、胸闷、烦躁、瞳孔缩小、升高的体温突降、出汗等要提高警惕，特别对乐果、氧 化乐果要制定护理计划，加强对病情的观察［2］。 2．2．2 加强口腔、皮肤护理由于应用大量解毒剂而产生的副作用，患者的口腔黏膜 变得干燥易出血，要每天两次口腔护理，动作要轻柔，口唇涂石蜡油或香油。避免用力拖、 拉、拽患者，以免损伤皮肤，造成新的感染。 2．2．3 做好饮食指导避免进食过早也是预防反跳的很重要的一方面，因为有机磷经 过肝脏代谢后，可以变成毒性更强的物质，过早进食，毒物又可经胆道排入肠道，引起毒 物再吸收。一般禁饮食 24~48SrRNAh，首次可进流质汁，并观察病情有无变化，胆碱酯酶活力 有无下降，逐渐增加进食量，以高热量、高维生素易消化饮食为主。 2．2．4 避免过早下床活动严重中毒恢复期不可过早下床活动，要做好心电监护，以 防发生心律失常导致死亡，病情稳定后，再逐渐增加活动量。 2．2．5 做好患者的心理护理关心、安慰、开导患者，保持情绪稳定，配合治疗，避 免精神刺激，帮助患者树立重新生活的信心。 总之，为了防止反跳的发生，就要抓住治疗和护理的各个环节，既减少了患者的痛苦， 又减少了并发症的发生，确保了患者早日康复。