有機磷殺蟲劑中毒與標志酶

有機磷殺蟲劑中毒與標志酶

有機磷殺蟲劑是我國目前使用最廣泛的農(nóng)業(yè)殺蟲劑，其對人畜的急性毒性主要是對乙酰膽堿酯酶(AChE)的抑制，引起乙酰膽堿(ACh)積蓄，導致先興奮后衰竭的一系列毒蕈堿樣、煙堿樣和中樞神經(jīng)系統(tǒng)等癥狀，嚴重患者可因昏迷和呼吸衰竭而死亡。AChE被認定為有機磷殺蟲劑中毒的標志酶，尚有神經(jīng)病靶酯酶、羧酸酯酶、丁酰膽堿酯酶(BChE)和芳香酯酶被認定為有機磷殺蟲劑中毒的標志酶。

：AChE活力被抑制，失去分解ACh的能力，造成ACh堆積，引起神經(jīng)功能紊亂是有機磷殺蟲劑中毒的公認的機制。有機磷殺蟲劑中毒后，機體內(nèi)膽堿酯酶(ChE)發(fā)生自發(fā)復活和不可逆的老化兩個過程，這兩個過程的發(fā)生率取決于有機磷殺蟲劑的磷?；cAChE的活性基團的自然結(jié)合情況，主要是活性基團上的絲氨酸磷?；?。機體內(nèi)不同部位的AChE受有機磷殺蟲劑抑制的靈敏度不同，位于紅細胞、胃、腦和肝上的AChE容易被抑制［1］，故可測定全血或紅細胞的AChE被抑制的程度來判斷機體中毒的程度。但要指出的是:Genc等［2］指出血清AChE受年齡、懷孕、產(chǎn)褥期、肥胖和一些藥物如可卡因以及肝臟疾病等多種生理和病理因素的影響。Kenneth等［3］報道在歐洲人群中有4%的人先天性AChE缺乏。一項對127名不接觸有機磷的人群調(diào)查顯示有5人(%)AChE低于正常，其中有4人(%)為ChE缺乏的雜合子［3］，故在以患者血清AChE水平作為有機磷殺蟲劑中毒的依據(jù)時應考慮這種情況。AChE除可用作有機磷殺蟲劑中毒的診斷依據(jù)外，還可用來治療有機磷殺蟲劑中毒。Saxena等［4］指出:AChE可以有效地用來治療老鼠和恒河猴的有機磷殺蟲劑中毒。與AChE氨基端第200位的活性絲氨酸相鄰的第199位谷氨酰胺被谷氨酸取代后，AChE的老化速度減慢，這種經(jīng)過改造的E202QAChE的活力比原型AChE大2～3倍，可用來治療有機磷殺蟲劑中毒。同樣，Doctor等［5］也報道接受外源AChE可預防有機磷殺蟲劑中毒，作者還指出BChE和羧酸酯酶亦有類似作用。但所有這些報道都是有關(guān)動物的，尚未有用AChE來治療人的有機磷殺蟲劑中毒，故AChE的價值還在于其作為有機磷殺蟲劑中毒的特征標志。

神經(jīng)病靶酯酶：神經(jīng)病靶酯酶是一種作用于神經(jīng)組織導致遲發(fā)型神經(jīng)病變的具有羧酸酯酶活力的酶［6］。AChE的抑制是有機磷殺蟲劑急性中毒的分子機制，而神經(jīng)病靶酯酶的抑制則可能是遲發(fā)型神經(jīng)病變的分子機制;AChE在抑制后可自發(fā)復活，而有機磷殺蟲劑對神經(jīng)病靶酯酶的抑制是進行性的和不能逆轉(zhuǎn)的［7］。然而并不是所有的有機磷殺蟲劑均可能導致遲發(fā)型神經(jīng)病變，Pope等［8］根據(jù)對神經(jīng)病靶酯酶的作用將有機磷殺蟲劑分為非致神經(jīng)病變的有機磷(如phenylmethylsulfonylfluoride)和致神經(jīng)病變的有機磷(如丙胺氟磷、DFP)。只有那些致神經(jīng)病變的有機磷殺蟲劑才可能誘發(fā)遲發(fā)型神經(jīng)病變，其作用機制按照Lotti等［9］指出有兩步機制：神經(jīng)病靶酯酶的進行性抑制以及磷?；傅睦匣９试谀切┲律窠?jīng)病變的有機磷殺蟲劑中毒后應測定全血神經(jīng)病靶酯酶的活力，以便早期作出預防和治療。

羧酸酯酶：羧酸酯酶廣泛存在于哺乳動物體內(nèi)，是馬拉硫磷的主要解毒酶，也能分解對氧磷和VX等有機磷戰(zhàn)爭毒劑［10］，也被認為是有機磷殺蟲劑中毒的標志酶［5,11,12］，有機磷殺蟲劑對羧酸酯酶的抑制作用機制與其對靶酶AChE的作用一樣。羧酸酯酶根據(jù)等電點的不同分為、、三種同功酶，其中以的羧酸酯酶活力最強，且的羧酸酯酶在不同的有機磷作用下活力不同［13］。另根據(jù)羧酸酯酶對底物的不同特異性也分為不同的同功酶，能分解α-奈基乙酸鹽的同功酶對有機磷殺蟲劑靈敏，而2/3的能分解乙酸吲哚酚的羧酸酯酶則對有機磷殺蟲劑不靈敏［14］。在不同種動物之間羧酸酯酶的活力不同，在人體中除肝臟以外AChE均比羧酸酯酶對有機磷殺蟲劑靈敏［15］，在肝臟和胰腺中羧酸酯酶的含量較豐富［13］，故通常情況下是以AChE而非羧酸酯酶作為有機磷殺蟲劑中毒的標志和隨訪、監(jiān)測指標。Gupta等［16］指出在N-甲基氨基甲酸酯類殺蟲劑中毒的情況下，當AChE尚未發(fā)生變化時，羧酸酯酶的含量已經(jīng)下降，故在該類殺蟲劑中毒的情況下,以羧酸酯酶作為該類殺蟲劑中毒的監(jiān)測指標比AChE更佳。但亦有相反報道：Perret等［17］指出斑馬暴露于有機磷殺蟲劑及氨基甲酸酯類殺蟲劑后，斑馬肌肉及血中的AChE水平下降而羧酸酯酶水平未發(fā)生變化。Jokanovic等［18］指出羧酸酯酶可通過兩個機制來解救有機磷殺蟲劑中毒：其一是水解有機磷殺蟲劑的酯鍵;其二是與有機磷殺蟲劑的活性部位結(jié)合，從而減少了能與AChE結(jié)合的有機磷殺蟲劑的量。羧酸酯酶在體內(nèi)及體外均有自發(fā)的復活過程。由于羧酸酯酶僅能反映馬拉硫磷及對氧磷、VX等神經(jīng)毒劑的中毒情況，而不能反映其他大多數(shù)的有機磷殺蟲劑的中毒，故限制了羧酸酯酶在有機磷殺蟲劑中毒診斷方面的應用價值。

BChE：Smucker等［19］提出BChE亦可作為有機磷殺蟲劑中毒的標志之一。但Nigg等［20］則指出：除對氧磷外，其余有機磷殺蟲劑中毒時均無BChE的抑制，故以BChE作為有機磷殺蟲劑中毒的診斷指標尚不夠成熟，有待進一步積累臨床資料。在治療方面，有使用BChE治療恒河猴有機磷殺蟲劑中毒的報道［21］，并指出可試用于人類的有機磷殺蟲劑中毒的治療，但作者未說明是否已用于人類的有機磷殺蟲劑中毒的治療，故僅能作為科學研究，尚不能用于臨床治療。

芳香酯酶：是一種廣泛存在于人和動物體內(nèi)的水解磷酸酯鍵的酯酶，以前以其水解的有機磷酯而定名，如對氧磷酶和丙氟磷酶等，現(xiàn)亦統(tǒng)稱為磷酸三酯水解酶。芳香酯酶可以水解有機磷殺蟲劑，從而降低有機磷殺蟲劑的活力，尤其是可以降低對氧磷及chlorpyrifosoxon的活力，并認為芳香酯酶是潛在的治療有機磷殺蟲劑中毒的藥物［22］。

綜上所述，AChE作為有機磷殺蟲劑作用的靶酶，在有機磷殺蟲劑中毒后一般都受抑制，故以其作為有機磷殺蟲劑中毒的診斷標志較為可靠，而用以治療有機磷殺蟲劑中毒則尚需積累人群資料。神經(jīng)病靶酯酶作為預測遲發(fā)型神經(jīng)病變的標志有較廣闊的前景。羧酸酯酶和BChE僅對部分有機磷殺蟲劑中毒有診斷意義，芳香酯酶因其特異性不強，亦無較大意義。

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