敵草快的中毒機制和治療現(xiàn)狀*

婁真帥,李 倩

(皖南醫(yī)學院弋磯山醫(yī)院急診科,安徽 蕪湖 241001)

敵草快通過循環(huán)式的氧化還原反應(yīng)使體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡，平衡向氧化方向傾斜，誘導(dǎo)中性粒細胞炎性浸潤，分泌出大量溶酶體酶，產(chǎn)生大量活性氧、活性氮類物質(zhì)，引發(fā)氧化應(yīng)激。過量的活性氧、活性氮物等氧化還原產(chǎn)物破壞細胞DNA、生物膜脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和其他大分子，引發(fā)以脂質(zhì)過氧化[1]為代表的一系列損傷，使細胞的膜結(jié)構(gòu)的流動性和通透性發(fā)生改變，最終導(dǎo)致細胞結(jié)構(gòu)和功能改變，細胞損傷、死亡[2]。

1 中毒機制

敵草快通過擴散作用穿過細胞膜磷脂雙分子層(少數(shù)通過主動轉(zhuǎn)運方式進入細胞)，進入細胞后，在還原型輔酶Ⅱ(NADPH)和細胞色素P450還原酶存在的條件下，通過單一的電子加成的反應(yīng)，形成單價的DQ+產(chǎn)物，DQ+極不穩(wěn)定，在分子氧的存在下，把電子轉(zhuǎn)移給分子氧并生成超氧陰離子自由基，而自身轉(zhuǎn)化成高價的DQ2+產(chǎn)物，DQ2+在細胞色素P450還原酶的作用下再次轉(zhuǎn)化為單價的DQ+產(chǎn)物，此產(chǎn)物繼續(xù)和分子氧結(jié)合，持續(xù)產(chǎn)生超氧陰離子產(chǎn)物。因此稱其為“氧化還原循環(huán)器”[3]。在循環(huán)式的氧化還原反應(yīng)中，NADPH和P450等不斷被消耗，活性氧等物質(zhì)不斷被產(chǎn)生。活性氧在超氧化物歧化酶(SOD)的作用下生成過氧化氫，過氧化氫在體內(nèi)鐵(Fe2+)的幫助下轉(zhuǎn)化為活性更高的羥基自由基，活性氧和一氧化氮還可轉(zhuǎn)化為羥基自由基和過氧化亞硝酸離子。正常情況下，過氧化氫在氧化氫酶的作用下生成水和二氧化碳，在谷胱甘肽過氧化物酶的作用下生成水。但是體內(nèi)的氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶都是有限的，當活性氧的產(chǎn)生速度大于這兩種酶的解毒速度時，當NADPH和谷胱甘肽等被大量消耗時，大量的活性氧類物質(zhì)就會在細胞內(nèi)蓄積，這些活性氧會破壞DNA，生物膜脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和其他大分子。導(dǎo)致細胞凋亡機制的激活；生物膜脂質(zhì)過氧化，線粒體和細胞膜的通透性、流動性的改變；蛋白質(zhì)表達異常等，造成細胞損傷。綜上，敵草快中毒的損傷主要有兩點，一是大量如活性氧、羥自由基等的自由基攻擊生物膜的脂質(zhì)鏈，導(dǎo)致細胞的膜性結(jié)構(gòu)損傷，另一個是大量還原型輔酶Ⅱ(NADPH)和細胞色素P450還原酶的消耗，導(dǎo)致呼吸鏈的障礙。

2 DQ的中毒方式和分級

2.1中毒方式一般來說，口服、皮膚、粘膜、呼吸道等都是其中毒途徑，但口服(自殺和抑郁者多見)是其最常見的中毒途徑[4]，也是損害最嚴重的途徑[5]。經(jīng)皮膚中毒者很難造成全身毒性[2]。但也有經(jīng)皮膚、粘膜吸收造成嚴重臨床損害的報道[6]。進入機體的DQ主要在肝臟通過P450酶代謝，通過腎臟排泄，少量經(jīng)膽汁排泄。

2.2分級目前尚無明確的分級方法，按照攝入毒物劑量和臨床特征，通常分為[4]：輕度中毒(<1 g DQ2，20%)表現(xiàn)為：(GIT)胃腸道癥狀和腎損傷。這種損傷是可恢復(fù)的。 中度至重度中毒(1～12 g DQ2，20%)表現(xiàn)為：MODS和急性腎衰竭。 大多數(shù)患者仍可恢復(fù)(約2/3)。暴發(fā)性中毒(> 12 g DQ2，20%)：多器官嚴重受損，導(dǎo)致功能衰竭，最終所有患者在1～2天內(nèi)死亡。

3 器官損傷表現(xiàn)

敵草快除了局部腐蝕性損傷作用外，還經(jīng)常造成多臟器損傷。其中胃腸道和腎臟的損害最為嚴重，其次還包括肝臟、肺臟、心臟等。(1)胃腸道：臨床上常表現(xiàn)為嚴重的食管炎，消化道潰瘍，惡心、嘔吐、腹痛、腹脹、腹瀉、腸麻痹等。由于多數(shù)患者中毒是口服原因?qū)е?，所以胃腸道癥狀是其最早期的、最突出的臨床表現(xiàn)。(2)腎臟：主要表現(xiàn)為少尿、無尿、血尿、膿尿、蛋白尿、氮質(zhì)血癥、急性腎小管壞死和急性腎功能衰竭等。(3)肺臟：臨床上主要表現(xiàn)為咳嗽、咳痰、呼吸困難、肺水腫和呼吸抑制等。關(guān)于敵草快造成的肺臟損傷是否會造成肺臟纖維化，一直存在爭議。主流觀點認為：敵草快不會在肺臟內(nèi)蓄積，故不會造成肺臟纖維化[2,4]。但也有學者認為：敵草快可造成肺纖維化，只是程度不同，駱立暉等[7]分析了5例敵草快中毒后的胸部CT表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)隨著病程的進展，均出現(xiàn)了雙肺各葉存在不同程度的斑片狀、片絮狀及磨玻璃樣密度增高灶，兩肺出現(xiàn)顯著的滲出性病變的影像學表現(xiàn)，這些提示了敵草快中毒后期也可導(dǎo)致肺纖維化。彭亮等[8]通過對12例急性敵草快中毒患者的治療分析，也認為敵草快也可造成肺纖維化。(4)其他器官：如肝臟、心臟等損傷表現(xiàn)。

值得一提的是敵草快的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷，敵草快導(dǎo)致的中樞神經(jīng)系統(tǒng)臨床表現(xiàn)相對常見，且較為嚴重，雖然具體毒性機制尚不完全明確，但其常見臨床表現(xiàn)可有癲癇樣發(fā)作，低血壓休克，昏迷，腦內(nèi)和腦干出血等[4]，敵草快中毒也可表現(xiàn)為帕金森病癥狀[9]，這可能與敵草快通過循環(huán)式的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的大量的氧化還原產(chǎn)物有關(guān)，因為這些產(chǎn)物對中樞神經(jīng)細胞有較強毒性，尤其對多巴胺能細胞的變性有較大影響[10]，現(xiàn)有的研究已證實敵草快也可導(dǎo)致軸突變性，這不僅與帕金森病有關(guān)，還可能與阿爾茨海默病和亨廷頓舞蹈病有關(guān)[11]。

4 治療方法

DQ中毒，目前尚無具體特效治療方法，也無明確治療共識。由于其中毒機制與百草枯相似、且常合并百草枯中毒。故對患者的治療基本參照百草枯中毒[12]。早期治療、減少毒物吸收、增加排泄是治療的關(guān)鍵(1 h內(nèi))，其對重要臟器的保護可改善預(yù)后。

4.1毒物清除立刻將患者撤離中毒現(xiàn)場，盡早盡快地清除殘留在胃腸道的尚未吸收的毒物。由于口服的敵草快在胃內(nèi)吸收較少，大部分在腸道吸收，所以及時導(dǎo)瀉和灌腸可有效增加腸內(nèi)尚未吸收的毒物的排泄、減少毒物吸收。同時也應(yīng)警惕由于敵草快的腐蝕作用，治療過程中存在穿孔風險[13]。隨著醫(yī)學的發(fā)展，現(xiàn)血液凈化治療越來越普遍，血液透析可清除血液中分子量較小的和非脂溶性的毒物，一般來說，中毒12 h內(nèi)使用血液透析效果最好，血液灌流通過活性炭或樹脂的吸附作用清除體內(nèi)的巴比妥類和百草枯、敵草快等毒物，是目前最常用的搶救措施。彭亮等[8]分析研究12例急性敵草快中毒患者后發(fā)現(xiàn)：患者中毒后的轉(zhuǎn)歸與患者中毒劑量、就診時間、洗胃、導(dǎo)瀉、血液灌流、吸附劑的啟動時間密切相關(guān)。中毒后就診時間越早，洗胃、導(dǎo)瀉、吸附劑、血液灌流的啟動時間越早，其預(yù)后就越好；反之，預(yù)后就越差。

4.2抗氧化和清除自由基還原型谷胱甘肽(GSH)、褪黑素、L-谷氨酸和L-天冬氨酸、維生素C、維生素B6等具有抗氧化作用并可以捕捉并清除體內(nèi)的自由基。

還原型谷胱甘肽(GSH)是細胞內(nèi)主要的、直接的還原劑，是過氧化氫酶催化過氧化氫生成水和二氧化碳的必需底物，具有清除氧自由基、增強抗氧化酶活性、提高機體抗氧化能力等作用。謝雅清等[14]通過回顧性研究發(fā)現(xiàn)：GSH具有保護肝細胞膜作用，在抗氧化、清除氧自由基和解毒等方面發(fā)揮作用，能減輕各種原因引起的肝臟，腎臟損害。

褪黑素是一種廣譜抗氧化劑和有效的自由基清除劑，負責清除超氧自由基、羥基自由基等，能預(yù)防脂質(zhì)過氧化(LPO)和降低血清尿素氮水平，減輕肝臟和腎臟損害。Xu J等[15]通過小鼠的研究發(fā)現(xiàn)，在施用敵草快之前30分鐘預(yù)給褪黑素的實驗組小鼠的死亡率，低于未給褪黑素預(yù)處理的對照組小鼠死亡率，用卡方檢驗顯示有統(tǒng)計學意義，P<0.05。證明了褪黑素可對抗敵草快的毒性。Moravcik R等[16]通過研究褪黑素(MEL)和其類似物2,3-二氫褪黑素(DMEL)對于敵草快作用下非洲綠猴腎細胞 Vero和海拉HeLa細胞活力的影響及其可能的保護作用，發(fā)現(xiàn)褪黑激素和二氫褪黑素能夠在相當?shù)偷臐舛认路乐箶巢菘旖档头侵蘧G猴腎細胞的活力，并且DMEL比MEL具有更強的保護作用。Zhang L等[17]通過敏感性和特異性更強的脂質(zhì)過氧化指標F2-異前列腺素的測量，評估褪黑激素對敵草快誘導(dǎo)的體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的抑制作用，發(fā)現(xiàn)褪黑激素的保護作用可能與其直接的自由基清除能力和/或由吲哚誘導(dǎo)的其他抗氧化過程有關(guān)。

天冬氨酸(Asp)在生理和病理條件下都可以改善營養(yǎng)，增強抗氧化防御和免疫調(diào)控，能夠保護動物和人類免受氧化應(yīng)激的損傷，研究[18-19]發(fā)現(xiàn)H2O2攻擊引起的生長抑制和氧化應(yīng)激等不良反應(yīng)在某種程度上可通過膳食補充谷氨酸和(或)天冬氨酸來逆轉(zhuǎn)，這或許為治療敵草快中毒提供了新思路。

4.3抗炎癥及清除炎癥介質(zhì)血必凈可抑制氧自由基產(chǎn)生，減少機體細胞膜受氧自由基攻擊和破壞；改善中性粒細胞、單核-巨噬細胞等免疫細胞的功能，抑制內(nèi)源性炎性介質(zhì)腫瘤壞死因子-α、白介素-6的失控釋放，降低炎癥反應(yīng)[20]。彭亮等[8]通過對12例急性敵草快的治療發(fā)現(xiàn)：利用包括血必凈在內(nèi)的一系列治療后，除2例死亡外，其余10例均成功治愈，說明血必凈可降低急性敵草快中毒后毒性反應(yīng)，減輕對重要器官功能的損害。

環(huán)磷酰胺是臨床常用的免疫抑制劑，干擾增殖周期細胞的DNA合成，使DNA的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，可抑制幾乎所有的細胞和體液免疫，并抑制炎癥反應(yīng)?；蛟S在治療急性敵草快中毒上有效果。趙旭明等[21]以“題名(title)+敵草快(diquat)”為檢索策略檢索了國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫匯總分析后發(fā)現(xiàn)，大劑量糖皮質(zhì)激素或免疫抑制劑僅在一篇病例報道中使用，因此沒有足夠證據(jù)表明使用環(huán)磷酰胺有療效。

4.4其他治療如保護重要臟器如心、肝、腎等功能，維持水、電解質(zhì)和酸堿平衡等。

Lu T等[22]通過大鼠模型研究連翹提取物對敵草快誘導(dǎo)大鼠氧化應(yīng)激的保護作用，發(fā)現(xiàn)實驗組(連翹提取物處理)與對照組(維生素C處理)相比，連翹提取物組更能顯著增加血漿，肝臟和腎臟中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和谷胱甘肽(GSH)的水平，降低血漿和腎臟中丙二醛(MDA)的水平，同時更能降低血漿中的腫瘤壞死因子-α，白細胞介素-1β(IL-1β)和白細胞介素-6(IL-6)的水平，這些結(jié)果表明，連翹提取物對敵草快誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激具有保護作用，具有潛在的臨床應(yīng)用價值。

核因子2(Nrf2)又稱為重組蛋白NF-E2相關(guān)因子2，是一種基本的亮氨酸拉鏈轉(zhuǎn)錄因子，是人類中由NFE2L2基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)節(jié)抗氧化蛋白的表達，防止因損傷和炎癥引發(fā)的氧化損傷。在正?；驘o應(yīng)激條件下，Nrf2會在胞質(zhì)中降解。但在氧化應(yīng)激時，Nrf2不會降解，而是進入細胞核，在細胞核中與DNA啟動子結(jié)合，啟動抗氧化基因的表達及其蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄[23]。Wu等[24]通過小鼠對照實驗的研究證實：Nrf2在預(yù)防敵草快誘導(dǎo)的肝和肺損傷中起重要作用，并且這種保護作用是由Nrf2調(diào)節(jié)的細胞GSH升高和GSH合成基因的表達引起的，但是其是否可以應(yīng)用到臨床上還有待進一步研究[24]。

5 結(jié)語與展望

可預(yù)見的是，敵草快中毒將會逐年增多。單純敵草快中毒一般預(yù)后良好，需要提高警惕的是敵草快合并百草枯中毒[25-26]，往往預(yù)后不佳。早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療和早啟動對重要臟器的保護對其預(yù)后和病死率有改善。褪黑素、谷氨酸、天冬氨酸、連翹、Nrf2等或許可以為敵草快中毒的治療提供新思路，但都缺乏大量的臨床證據(jù)。目前最重要的是定制出敵草快中毒的共識，針對其發(fā)病機制尋找有效的治療靶點以及在徹底明了其毒性機制的基礎(chǔ)上開發(fā)出特效解毒藥，是解決敵草快中毒的未來方向。