百草枯中毒機(jī)制及相關(guān)藥物治療進(jìn)展

韓 璇，問慧娟，李玉巧（河北大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，保定市 071000）

百草枯（Paraquat，PQ）又名對(duì)草快、克無蹤、泊拉夸特、克滅蹤等，是有機(jī)雜環(huán)類接觸性脫葉劑及除草劑，隨著其廣泛使用，引起大量中毒事件的發(fā)生，死亡率可高達(dá)85%～95%[1]。PQ中毒的治療目前仍處于探索階段，現(xiàn)有的治療方法包括對(duì)癥支持治療和藥物治療，對(duì)癥支持治療又包括洗胃、導(dǎo)瀉、血液透析、血液灌流以及維持呼吸、循環(huán)功能，而藥物治療的研究多集中在中毒機(jī)制方面。現(xiàn)將PQ中毒機(jī)制以及相關(guān)藥物治療進(jìn)展綜述如下。

1 毒動(dòng)學(xué)

PQ可經(jīng)胃腸道、皮膚和呼吸道吸收，因其無揮發(fā)性，一般不易吸入中毒。皮膚若長時(shí)間接觸，或短時(shí)接觸高濃度PQ，特別是破損的皮膚或陰囊、會(huì)陰部被污染均可導(dǎo)致全身中毒?？诜卸臼侵卸镜闹饕緩?，口服吸收率為5%～15%，30 min～4 h內(nèi)達(dá)血漿濃度峰值。在體內(nèi)分布廣泛，分布容積1.2～1.6 L，其中肺分布最多，肺內(nèi)濃度比血漿濃度高10～90倍，5～7 h達(dá)到肺內(nèi)血漿濃度峰值，存留時(shí)間也較久，故肺損害最為常見。另外，口服后15～20 h血漿藥物濃度緩慢下降。PQ在體內(nèi)肌肉組織中存留時(shí)間較長，平均半衰期84 h[2]。PQ與血漿蛋白結(jié)合很少，且不被代謝，以原型經(jīng)腎臟排出體外。

2 中毒機(jī)制及相關(guān)藥物治療

2.1 氧自由基產(chǎn)生及相關(guān)藥物治療

近年來研究表明，PQ吸收后經(jīng)復(fù)雜的生化過程產(chǎn)生大量的氧自由基而引起組織器官的細(xì)胞脫脂質(zhì)氧化，這是多器官損傷的基礎(chǔ)[3，4]，由于肺泡細(xì)胞對(duì)PQ具有主動(dòng)攝取和蓄積作用，故肺臟損害最為嚴(yán)重。因此，臨床上搶救PQ中毒常采用抗氧化劑如維生素C、維生素E、N-乙酰半胱氨酸等[5]。另外，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明褪黑素[6]、茶多酚[7]、銀杏葉制劑[8，9]、姜黃素[10]等藥物可有效抑制PQ引起的過氧化反應(yīng)，從而減輕肺損傷。

2.2 致炎因子的釋放及相關(guān)藥物治療

前炎癥反應(yīng)因子（Preinflammation cytokine，PIC）在急性肺損傷發(fā)病過程中起重要作用，以巨噬細(xì)胞為主的效應(yīng)細(xì)胞釋放出大量PIC，包括腫瘤壞死因子（TNF-α）、白細(xì)胞介素（ILs）以及γ干擾素（IFN-γ）、磷脂酶A2（PLA2）、血小板活化因子（PAF）等，引起肺組織一系列病理損害。另外，內(nèi)皮素（Endothelin，ET）作為內(nèi)皮細(xì)胞合成并釋放的具有強(qiáng)大收縮血管作用的多功能細(xì)胞因子，能激活多形核白細(xì)胞（PMN），使之釋放活性氧（ROS）、PLA2、PAF、TNF、IL-1、IL-8等炎性介質(zhì)，而具有PIC樣作用。通過這些細(xì)胞因子對(duì)微血管內(nèi)皮細(xì)胞上黏附分子的上調(diào)作用，啟動(dòng)炎癥反應(yīng)及中性粒細(xì)胞在肺間質(zhì)的募集和浸潤，增加血管漏出，引起肺損傷；同時(shí)這些細(xì)胞因子又可刺激ET的合成與釋放，以上環(huán)節(jié)相互誘導(dǎo)，形成惡性循環(huán)，加重肺損傷[11，12]。而免疫抑制劑可以對(duì)抗非特異性炎癥，抑制粒細(xì)胞和巨嗜細(xì)胞釋放氧自由基，從而抑制肺纖維化。因此，在搶救PQ中毒時(shí)常采用免疫抑制劑，西藥如糖皮質(zhì)激素、環(huán)磷酰胺、硫唑嘌呤、氟尿嘧啶等[13]，中藥如血必凈[14，15]。

2.3 核因子-кB（NF-кB）的激活及相關(guān)藥物治療

NF-кB的激活與肺損傷和肺間質(zhì)纖維化有密切關(guān)系[16，17]。一方面，NF-кB活化后可使宿主細(xì)胞因子的基因轉(zhuǎn)錄增加，并激活其他細(xì)胞合成IL-6、IL-8等因子，形成一個(gè)NF-кB與細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)之間的正反饋圈，放大炎癥反應(yīng)，使肺損傷進(jìn)一步加重。另一方面，NF-кB基因調(diào)控范圍十分廣范，除上述的前炎癥因子外，對(duì)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）、黏附因子、生長因子其他轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因轉(zhuǎn)錄均有調(diào)控作用[11]，而這些因素也均參與PQ中毒肺損傷的發(fā)生。因此，抑制自由基產(chǎn)生及NF-кB活化的措施可能是治療PQ中毒的一個(gè)較好途徑。目前褪黑素[18]用于急性PQ中毒大鼠的相關(guān)研究已有報(bào)道，但尚未見用于臨床報(bào)道。

2.4 脫氧核糖核酸（DNA）的氧化性損傷及相關(guān)藥物治療

PQ致細(xì)胞損傷，可能是通過2個(gè)方面表現(xiàn)出來，一方面直接導(dǎo)致DNA的嚴(yán)重?fù)p傷，細(xì)胞立即死亡；另一方面損傷相對(duì)較輕，但機(jī)體不能修復(fù)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Takeyama等[19]實(shí)驗(yàn)表明，在含PQ的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的人肺上皮樣細(xì)胞系L132中p53大量表達(dá)，細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期受阻，導(dǎo)致DNA毀損，而且p53蛋白的集聚是PQ誘導(dǎo)凋亡所必需的。McCarthy等[20]實(shí)驗(yàn)表明，PQ可以誘導(dǎo)成神經(jīng)細(xì)胞瘤細(xì)胞DNA片段裂解，當(dāng)用輔酶Q10預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)凋亡細(xì)胞與DNA裂解減少。Peng等[21]研究表明，PQ誘導(dǎo)的黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的凋亡是通過JNK途徑實(shí)現(xiàn)的，在這個(gè)途徑中，c-Jun氮末端激酶及c-Jun與caspase-3等發(fā)生一系列磷酸化，最終致細(xì)胞凋亡，而JNK通路抑制劑則可阻滯PQ誘導(dǎo)的神經(jīng)元死亡發(fā)生。PQ可以造成DNA損傷，這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，但其損傷機(jī)制如何，各家的觀點(diǎn)并不一致，尚需進(jìn)一步研究。另外，基因治療可能是解救PQ中毒的一條較好途徑，用于此方面的藥物有待進(jìn)一步研究開發(fā)。

2.5 線粒體損傷及相關(guān)藥物治療

PQ誘導(dǎo)的線粒體損傷可能是PQ中毒的另一主要方面。研究者發(fā)現(xiàn)大劑量PQ（40 mg·kg－1）誘導(dǎo)線粒體內(nèi)膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，造成線粒體的功能障礙。PQ還可誘導(dǎo)培養(yǎng)的人肺A549細(xì)胞肌動(dòng)蛋白骨架不可逆地破壞，使線粒體內(nèi)膜通透性轉(zhuǎn)換孔的電壓感受器上一個(gè)主要二巰基化合物的氧化，誘導(dǎo)Ca2+依賴性該通透性轉(zhuǎn)換孔不適當(dāng)打開，導(dǎo)致線粒體內(nèi)膜去極化、解耦聯(lián)和基質(zhì)腫脹[22]。Gonzalez-Polo等[23]還發(fā)現(xiàn)低濃度PQ使線粒體上細(xì)胞色素C含量減少，同時(shí)水解蛋白酶及caspase-3活性增強(qiáng)，DNA裂解片段增加，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡；當(dāng)用自由基清除劑維生素E處理時(shí)，凋亡細(xì)胞數(shù)目顯著減少，另外發(fā)現(xiàn)別嘌呤醇可以阻止線粒體上細(xì)胞色素C的減少，從而抑制細(xì)胞凋亡。針對(duì)線粒體損傷的治療主要也是一些抗氧化劑如維生素C、維生素E、N-乙酰半胱氨酸等[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，針對(duì)抗氧自由基、抗免疫、抗線粒體損傷治療PQ中毒的藥物較成熟；而針對(duì)抗核因子-кB（NF-кB）的激活、抗DNA的氧化性損傷的治療藥物較少，因此此類藥物有待進(jìn)一步開發(fā)。為臨床搶救PQ中毒提供新的藥物，配合其他方法進(jìn)行全方位治療，為爭(zhēng)取延長患者生命、進(jìn)一步降低死亡率創(chuàng)造必要的條件。

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