不同暴露方式和基礎(chǔ)肝病對二甘醇中毒影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、1.研究背景及目的： 在醫(yī)學(xué)史上發(fā)生食物或藥物中毒事件很多，且在藥品安全性方面人類曾經(jīng)付出沉重代價(jià)。二甘醇(Diethylene glycol DEG)中毒既涉及食物中毒，也涉及藥物中毒，并先后在國內(nèi)外引起了數(shù)十起中毒事件。2006年發(fā)生在中國和巴拿馬的中毒事件已引起政府、醫(yī)務(wù)人員和科研工作者的高度重視。 DEG又稱二乙二醇醚或乙二醇醚?；瘜W(xué)式：HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH，DEG是一種有毒的化工原料，

2、主要來自于環(huán)氧乙烷(EO)水合生產(chǎn)乙二醇(EG)的副產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物中含量約占8-9％。DEG主要用于工業(yè)溶劑、發(fā)動機(jī)防凍劑、軟化劑、煙草或牙膏的濕潤劑等。人類主要通過服用混有DEG的藥物、酒精、防凍液或剎車液等而引起中毒，偶有經(jīng)皮膚吸收及呼吸道吸入而中毒的報(bào)告。多數(shù)中毒事件為急性中毒，其致死劑量約為0.5-5.0 g／kg，臨床上主要表現(xiàn)為代謝性酸中毒、急性腎功能衰竭和遲發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)表現(xiàn)。DEG的這些毒性作用也能在許多動物，包括小鼠、大

3、鼠、豬和兔子等實(shí)驗(yàn)中所證實(shí)，其中毒表現(xiàn)與人類類似，且在不同動物種屬間也無明顯差異。此外，在部分人類中毒報(bào)告中和動物試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)有肝臟損害的表現(xiàn)，如黃疸、肝臟腫大和肝臟相關(guān)血清酶學(xué)異常，如ALT和AST升高等。 大鼠灌胃研究證實(shí)，大部分DEG經(jīng)口進(jìn)入大鼠體內(nèi)，在24h內(nèi)以原型從尿中排出，其余10-30％以單一的代謝產(chǎn)物HEAA出現(xiàn)在尿中。這表明DEG與其他醇類所不同，其醚鍵在代謝過程中并沒有被破壞，其中毒機(jī)制也可能大為不同。目前主

4、流觀點(diǎn)認(rèn)為，DEG首先在體內(nèi)被乙醇脫氫酶(alcohol dehydrogenase，ADH)代謝成第一次氧化產(chǎn)物(2-羥基乙氧基)-乙醛(2-hydroxyethoxyacetaldehyde，HEA)，后者快速在乙醛脫氫酶(aldehyde dehydrogenase，ALDH)的酶作用下氧化成(2-羥基乙氧基)-乙酸，2-hydroxyethoxyacetic acid，HEAA)。 2006年發(fā)生在我國的。DEG中毒事件主要涉及

5、肝病患者，DEG對肝臟的影響和基礎(chǔ)肝病對DEG中毒的影響受到關(guān)注。因含有大量的ADH和ALDH，以及在醇類，如乙二醇和丙三醇的代謝中起非常重要的作用，肝臟可能也是DEG代謝的主要場所。另外，在肝功能受損時(shí)，肝臟的ADH和ALDH的活性會明顯降低。這些事實(shí)說明基礎(chǔ)肝病可能改變DEG代謝的途徑，從而影響DEG的中毒效應(yīng)。 總之，盡管DEG對人和動物的腎毒性作用相對明確，但DEG經(jīng)胃腸外中毒的特點(diǎn)，以及基礎(chǔ)肝病對DEG中毒的可能影響，

6、目前國內(nèi)外尚未見研究報(bào)道。因此，本研究以SD大鼠為對象，首先系統(tǒng)地比較了腹腔注射和灌胃兩暴露方式的中毒差異，然后采用肝硬化模型大鼠來研究DEG毒性代謝特點(diǎn)和探討基礎(chǔ)肝病對DEG代謝和中毒的影響等。 2.材料和方法： 2.1不同給藥途徑引起大鼠急性肝腎中毒的比較30只SD大鼠隨機(jī)分成2組，分別腹腔注射(IP．組)和灌胃(PO．組)DEG8 ml／kg，于暴露前和后第1、4、7和14天采血測CO2結(jié)合率(CO2CP)、肌酐(

7、SCR)、尿素氮(BUN)、谷氨酸氨基轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和總膽紅素(TBIL)，收集死亡大鼠及第14天處死大鼠的腎和肝臟組織進(jìn)行病理檢查。 2.2基礎(chǔ)肝病對DEG中毒的影響研究根據(jù)文獻(xiàn)構(gòu)建肝硬化動物模型，模型組大鼠隨機(jī)分成6組，M1-M6，每組10只大鼠。對照組隨機(jī)分成5組，C1-C5，每組5只大鼠。在DEG暴露前分別收集24h的尿量和0.5 ml血樣本用于生化檢測。M1到M4和C1到C4組大鼠分別于DEG 4ml／kg注射后的第

8、1，2，5，8天處死。在處死前收集24小時(shí)尿液和從大鼠尾靜脈采集0.5ml血樣本檢測生化指標(biāo)(ALT，TBIL，CO2CP，BUN，SCR)，同時(shí)收集死亡大鼠或處死大鼠的肝臟和腎臟組織檢測ADH，ALDH活性，DEG濃度等，并制作病理切片。 3.結(jié)果： 3.1 不同給藥途徑引起大鼠急性肝腎中毒的比較IP組的死亡率26.7％(4／15)，PO．組無死亡。在暴露后第1天，IP．組的BUN、SCR．和ALT水平分別為PO．組的

9、2.28倍、2.91倍和3.25倍(均為．P<0.01)，其CO2CP下降也顯著(13.33+5.97 vs 22.23±1.37，P<0.01)。第4天，IP．組的TBIL水平顯著高于PO．組(89.76±45.48 vs 44.63±7.59，P<0.05)。第14天，IP．組和PO．組存活大鼠的各生化指標(biāo)均恢復(fù)到暴露前水平。IP．組死亡大鼠的病理改變主要為急性腎小管壞死和肝細(xì)胞溶解壞死，而第14天處死的兩組大鼠腎和肝臟病理損害均不

10、明顯。 3.2基礎(chǔ)肝病對DEG中毒的影響研究與對照組大鼠相比，模型組大鼠在暴露后第2天的CO2CP相對較高，而BUN、SCR和ALT水平相對較低，且第8天后的死亡率也比對照組低。病理提示模型組和對照組肝腎組織大體標(biāo)本體積均增大，且均出現(xiàn)肝細(xì)胞變性和壞死，但模型組的腎小管變性和壞死的程度卻比對照組輕。模型組大鼠尿中DEG第1天的排出量明顯多于對照組(46.65±8.79 mg vs．18.88±6.18 mg，P<0.01)，但模

11、型組中血和肝腎組織中的DEG濃度相對較低。模型組大鼠肝組織的ADH活性明顯低于對照組，再通過Spearman等級相關(guān)分析，肝ADH活性與血SCR水平正相關(guān)(rs=0.582，P<0.01)。 4.結(jié)論： 本研究觀察到，單次劑量為8.944g／kg的DEG腹腔注射除了能產(chǎn)生腎功能損害、代謝性酸中毒外，還可以導(dǎo)致明確的肝損害。同等劑量DEG腹腔注射比灌胃給藥可產(chǎn)生更強(qiáng)的中毒反應(yīng)，提示臨床上不僅要考慮DEG劑量的影響，還應(yīng)考慮