我国生化与分子毒理研究概况
作者：贺锡雯 吕京
单位：中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所，北京 100050
关键词：
卫生毒理学杂志000201 随着分子生物学的迅猛发展，生化与分子毒理学成为近年来毒理学领域进展最快的分支学科。从人类基因组计划到环境基因组计划，表明人们对在分子水平探讨并最终阐明毒理学问题寄予希望。我国毒理学研究始于50年代，1993年成立了全国性学术组织——中国毒理学会，生化与分子毒理专业委员会也同时成立。至今，生化与分子毒理专业委员会已召开了3届全国性学术讨论会。以下对这3次学术会议的论文进行简要综述，并参阅了1998、1999年度国内毒理学期刊的有关内容，以期反映我国生化与分子毒理学研究近10年来的主要进展。
1 易感基因多态性研究
作者曾于1993年[1]对生化与分子毒理学的研究进展和发展趋势作过综述，对毒性反应的个体和种族差异问题作了专题探讨，这个问题到目前已成为分子毒理学研究的热门课题。在1994年第1届生化与分子毒理学专业委员会第1次学术交流会上仅有1篇综述性文章“细胞色素P450酶系的分子生物学研究进展”[2]提到国外对P450多型性的研究动向。国内尚未见研究报道。1996年第2届学术交流会上，沈建华等[3]介绍了“谷胱甘肽-S-转移酶基因多态性问题”，有个别报道涉及到P450亚型的基因表达。至1998年的第3届学术交流会，国内毒理学界已开始了体内代谢外源物质有关酶的基因多态性研究。除了综述报告外，上海袁五星[4]和林国芳等[5]分别报道了“上海市区健康人群中谷胱甘肽-S-转移酶μ基因型多态性”和“上海及附近地区肝癌和白血病人GSTT1和GSTM1基因多态性分析报告”。国家自然科学基金委员会和卫生部科学研究基金也分别资助了有关毒物与基因多态性研究”的多项课题。袁五星等的研究从上海市区常住人口中取219名健康人血样，以等位基因特异PCR扩增方法，分析了上海市正常人群GSTμ的基因分布频率，结果表明，上海市正常人群中GSTμ和GSTθ综合缺损的机率为24.2%。GSTμ等位基因的纯合缺损可能与个体环境化学物质暴露造成的癌症风险有关。林国芳研究报道了上海市内医院住院的15名肝癌病人和22名白血病病人血样GSTT1和GSTM1基因多态性分析，结果指出GSTT1基因型可能与癌症易感性有关。1999年郑玉新等[6]发表了慢性锰中毒易感性与基因多态性的病例对照研究报道，他们采用PCR结合限制性内切酶(HhaI和HinfI)法分析了CYP2D6基因2938C-T和NQO1基因的第6外显子的609C-T，结果显示，CYP2D6L等位基因频率在锰中毒患者中的分布明显低于对照组，NQO1基因在2组间分布差异未见显著性，提示CYP2D6基因可能是与锰中毒有关的易感/耐受基因。
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2 农药毒理的研究
据有关报道，我国每年急性农药中毒约5～7万人，占急性中毒首位，其死亡率高达10%以上。国家自然科学基金委员会于1994年将农药的神经毒作用机理研究列为重点资助项目，至1998年有关农药毒理研究公开发表的论文约30～40篇。取得的主要成果：(1)在有机磷农药毒作用研究方面，发现氧化乐果。乐果影响神经肌肉接头突触传导阻滞的机制可能与其降低神经肌肉细胞微终板电流(MEPC)的频率和幅度，进而阻断由微终板电位(MEPP)引发的动作电位(AP)有关[7]。他们利用膜片钳技术进一步发现氧化乐果和乐果可缩短nAChR通道开放时间，降低开放概率。显示该类农药属于典型的nAchR通道开放阻断剂[8]，为探索“有机磷中毒中间综合征”的发病机制提供了重要线索。(2)拟除虫菊酯神经毒作用研究方面，从该类农药在体内的代谢调节着手，利用分子生物学技术，对大鼠脑、肝组织P450及P450 2B1/2B2亚型进行检测，结果发现氰戊菊酯除诱导脑、肝组织P450含量和NADPH-P450还原酶活性外，P450 2B1/2B2 mRNA表达明显增加。由于正常情况下大鼠脑、肝组织中P450 2B1/2B2表达很低，因而推测氰戊菊酯对该亚型P450的诱导，可能干扰机体对内、外源化合物的正常代谢，从而产生毒作用[9]。也有关于溴氰菊酯对大鼠脑神经细胞的细胞色素P450产生抑制作用，抑制脑组织P450mRNA的表达的相反报道。
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农药的生化毒理研究还有氰戊菊酯、胺菊酯在低浓度下引起大鼠脑细胞游离Ca2+浓度增加[10]。在肌醇磷酸酯代谢中使PIP2(磷脂酰肌醇二磷酸)水平增高，其水解产物肌醇磷酸1-5(IP1-5)亦普遍增高，P1P2磷酯酶C(PLC)活性升高[11]，提示作为兴奋性神经毒的拟除虫菊酯的毒作用机制可能与受体-磷酯酰肌醇代谢的变化密切相关。赵西龙、牛玉杰等[12，13]报道了溴氰菊酯对大鼠神经细胞组织谷氨酸和γ-氨基丁酸神经递质-氧化氮合成酶、磷脂酶C、G蛋白、蛋白激酶C(PKC)，即早基因c-fos以及神经细胞凋亡的影响。
纵观农药生化与分子毒理学的研究，可以认为，目前对农药的神经毒作用机制研究已达到一定的深度，取得了可喜的成果。特别对近10多年才被临床医生认识和接受的有机磷中毒“中间综合征”的发病机制提供了新的线索。
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3 儿童铅中毒的研究
铅一直是我国工业毒理学重点研究的重金属毒物。随着生产环境卫生条件的改善和对铅毒性的进一步认识，80年代，人们开始注意环境低浓度铅对儿童生长发育，特别是智力发育的影响。
我国毒理学工作者也同时在流行病学研究、铅经胎盘转运的动力学研究、电生理研究和生化与分子生物学机制研究等领域做了大量的工作。已知海马是学习记忆的关键部位，LTP(长时程增长效应)，NMDA受体及其通道，多巴胺、胆碱、兴奋性氨基酸等在学习记忆过程中有重要作用。邢伟等[14]发现，染毒大鼠脑海马LTP下降，而细胞浆和细胞膜的PKC(蛋白激酶C)活性均明显升高，说明PKC对维持LTP至关重要。铅中毒引起的PKC增高是对LTP受抑制的调节还是引起LTP下降的毒性反应，尚待阐明。阮迪云等[15]的研究证明，经母乳摄入铅的幼鼠，其海马突触可塑性的2个方面——LTP(增强)和LTD(减弱)均受到损伤。戴晓晴等[16]应用全细胞电压钳技术观察了铅对Na+、K+离子通道的作用，结果显示铅以剂量依赖方式抑制Na+电流和K+电流，提示铅的神经毒性可能与其对Na+、K+通道的影响有关。但如何应用基础研究结果，指导儿童铅中毒的防治，仍是我们毒理学工作者所面临的重要任务。
, 百拇医药
参考文献
[1] 贺锡雯.生化与分子毒理学研究进展.第一届中国毒理学会学术论文集.中国药理学与毒理学杂志，1993，16-19.
[2] 宾小兵，贺锡雯.细胞色素P-450酶系的分子生物学研究进展.卫生毒理学杂志，1994，8：235-239.
[3] 沈建华，林国芳，谭靖伟，等.谷胱甘肽S-转移酶基因型多态性问题.卫生毒理学杂志，1996，10：159-160.
[4] 袁五星，林国芳，陈纪刚，等.上海市区健康人群中谷胱甘肽S-转移酶μ基因型多态性.卫生研究，1998，27(增刊)：24-26.
[5] 林国芳，袁五星，谭靖伟，等.上海及邻近地区肝癌和白血病人GSTT1的GSTM1基因多态性分析初报.卫生研究，1998，27(增刊)：74.
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[6] 郑玉新，何凤生，陈彪，等.慢性锰中毒易感性与基因多态性的病例对照研究.中华预防医学杂志，1999，33：78-80.
[7] 徐海滨，贺锡雯，谢佐平，等.氧化乐果和乐果对爪蟾胚胎神经肌肉细胞突能传递的影响.中华劳动卫生职业病杂志，1998，16：329-331.
[8] 徐海滨，贺锡雯，谢佐平，等.氧化乐果对烟碱样乙酰胆碱受体离子通道的阻断作用.中国药理学与毒理学杂志，1997，11：286-290.
[9] 贺锡雯，张伟华，吕京，等.氰戊菊酯对细胞色素P450 2B1/2B2的诱导.中国药理学与毒理学杂志，1999，13：222-226.
[10] 殷若元，贺锡雯，吕京，等.腈氯苯苯醚菊酯，四甲菊酯及马拉硫磷对神经细胞钙振荡的毒效应机理.中国药理学与毒理学杂志，1996，10：224-227.
, 百拇医药
[11] 殷若元，贺锡雯，张金松，等.拟除虫菊酯和马拉硫磷对鼠脑细胞肌醇磷酸酯代谢的影响.中华劳动卫生职业病杂志，1996，14：259-263.
[12] 赵西龙，戴水平，陈国华，等.拟除虫菊酯对大鼠脑突触体谷氨酸摄取的抑制作用.中华预防医学杂志，1995，29：89-91.
[13] 牛玉杰，石年，吴爱国，等.溴氰菊酯对大鼠中枢神经系统一氧化氮合成酶活性的影响.卫生毒理学杂志，1997，11：75-77.
[14] 邢伟，孙黎光，时利德，等.染铅鼠脑海马PKC活性与LTP的相关性研究.卫生毒理学杂志，1996，10：155-156.
[15] 阮迪云，徐耀忠，陈聚涛，等.铅对突触可塑性的影响.卫生研究，1998，27(增刊)：32-35.
[16] 戴晓晴，肖杭，石云，等.铅对成年大鼠背根神经细胞钠、钾电流的影响.卫生研究，1998，27(增刊)：32～35.
(收稿日期：1999-07-09), 百拇医药
单位：中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所，北京 100050
关键词：
卫生毒理学杂志000201 随着分子生物学的迅猛发展，生化与分子毒理学成为近年来毒理学领域进展最快的分支学科。从人类基因组计划到环境基因组计划，表明人们对在分子水平探讨并最终阐明毒理学问题寄予希望。我国毒理学研究始于50年代，1993年成立了全国性学术组织——中国毒理学会，生化与分子毒理专业委员会也同时成立。至今，生化与分子毒理专业委员会已召开了3届全国性学术讨论会。以下对这3次学术会议的论文进行简要综述，并参阅了1998、1999年度国内毒理学期刊的有关内容，以期反映我国生化与分子毒理学研究近10年来的主要进展。
1 易感基因多态性研究
作者曾于1993年[1]对生化与分子毒理学的研究进展和发展趋势作过综述，对毒性反应的个体和种族差异问题作了专题探讨，这个问题到目前已成为分子毒理学研究的热门课题。在1994年第1届生化与分子毒理学专业委员会第1次学术交流会上仅有1篇综述性文章“细胞色素P450酶系的分子生物学研究进展”[2]提到国外对P450多型性的研究动向。国内尚未见研究报道。1996年第2届学术交流会上，沈建华等[3]介绍了“谷胱甘肽-S-转移酶基因多态性问题”，有个别报道涉及到P450亚型的基因表达。至1998年的第3届学术交流会，国内毒理学界已开始了体内代谢外源物质有关酶的基因多态性研究。除了综述报告外，上海袁五星[4]和林国芳等[5]分别报道了“上海市区健康人群中谷胱甘肽-S-转移酶μ基因型多态性”和“上海及附近地区肝癌和白血病人GSTT1和GSTM1基因多态性分析报告”。国家自然科学基金委员会和卫生部科学研究基金也分别资助了有关毒物与基因多态性研究”的多项课题。袁五星等的研究从上海市区常住人口中取219名健康人血样，以等位基因特异PCR扩增方法，分析了上海市正常人群GSTμ的基因分布频率，结果表明，上海市正常人群中GSTμ和GSTθ综合缺损的机率为24.2%。GSTμ等位基因的纯合缺损可能与个体环境化学物质暴露造成的癌症风险有关。林国芳研究报道了上海市内医院住院的15名肝癌病人和22名白血病病人血样GSTT1和GSTM1基因多态性分析，结果指出GSTT1基因型可能与癌症易感性有关。1999年郑玉新等[6]发表了慢性锰中毒易感性与基因多态性的病例对照研究报道，他们采用PCR结合限制性内切酶(HhaI和HinfI)法分析了CYP2D6基因2938C-T和NQO1基因的第6外显子的609C-T，结果显示，CYP2D6L等位基因频率在锰中毒患者中的分布明显低于对照组，NQO1基因在2组间分布差异未见显著性，提示CYP2D6基因可能是与锰中毒有关的易感/耐受基因。
, http://www.100md.com
2 农药毒理的研究
据有关报道，我国每年急性农药中毒约5～7万人，占急性中毒首位，其死亡率高达10%以上。国家自然科学基金委员会于1994年将农药的神经毒作用机理研究列为重点资助项目，至1998年有关农药毒理研究公开发表的论文约30～40篇。取得的主要成果：(1)在有机磷农药毒作用研究方面，发现氧化乐果。乐果影响神经肌肉接头突触传导阻滞的机制可能与其降低神经肌肉细胞微终板电流(MEPC)的频率和幅度，进而阻断由微终板电位(MEPP)引发的动作电位(AP)有关[7]。他们利用膜片钳技术进一步发现氧化乐果和乐果可缩短nAChR通道开放时间，降低开放概率。显示该类农药属于典型的nAchR通道开放阻断剂[8]，为探索“有机磷中毒中间综合征”的发病机制提供了重要线索。(2)拟除虫菊酯神经毒作用研究方面，从该类农药在体内的代谢调节着手，利用分子生物学技术，对大鼠脑、肝组织P450及P450 2B1/2B2亚型进行检测，结果发现氰戊菊酯除诱导脑、肝组织P450含量和NADPH-P450还原酶活性外，P450 2B1/2B2 mRNA表达明显增加。由于正常情况下大鼠脑、肝组织中P450 2B1/2B2表达很低，因而推测氰戊菊酯对该亚型P450的诱导，可能干扰机体对内、外源化合物的正常代谢，从而产生毒作用[9]。也有关于溴氰菊酯对大鼠脑神经细胞的细胞色素P450产生抑制作用，抑制脑组织P450mRNA的表达的相反报道。
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农药的生化毒理研究还有氰戊菊酯、胺菊酯在低浓度下引起大鼠脑细胞游离Ca2+浓度增加[10]。在肌醇磷酸酯代谢中使PIP2(磷脂酰肌醇二磷酸)水平增高，其水解产物肌醇磷酸1-5(IP1-5)亦普遍增高，P1P2磷酯酶C(PLC)活性升高[11]，提示作为兴奋性神经毒的拟除虫菊酯的毒作用机制可能与受体-磷酯酰肌醇代谢的变化密切相关。赵西龙、牛玉杰等[12，13]报道了溴氰菊酯对大鼠神经细胞组织谷氨酸和γ-氨基丁酸神经递质-氧化氮合成酶、磷脂酶C、G蛋白、蛋白激酶C(PKC)，即早基因c-fos以及神经细胞凋亡的影响。
纵观农药生化与分子毒理学的研究，可以认为，目前对农药的神经毒作用机制研究已达到一定的深度，取得了可喜的成果。特别对近10多年才被临床医生认识和接受的有机磷中毒“中间综合征”的发病机制提供了新的线索。
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3 儿童铅中毒的研究
铅一直是我国工业毒理学重点研究的重金属毒物。随着生产环境卫生条件的改善和对铅毒性的进一步认识，80年代，人们开始注意环境低浓度铅对儿童生长发育，特别是智力发育的影响。
我国毒理学工作者也同时在流行病学研究、铅经胎盘转运的动力学研究、电生理研究和生化与分子生物学机制研究等领域做了大量的工作。已知海马是学习记忆的关键部位，LTP(长时程增长效应)，NMDA受体及其通道，多巴胺、胆碱、兴奋性氨基酸等在学习记忆过程中有重要作用。邢伟等[14]发现，染毒大鼠脑海马LTP下降，而细胞浆和细胞膜的PKC(蛋白激酶C)活性均明显升高，说明PKC对维持LTP至关重要。铅中毒引起的PKC增高是对LTP受抑制的调节还是引起LTP下降的毒性反应，尚待阐明。阮迪云等[15]的研究证明，经母乳摄入铅的幼鼠，其海马突触可塑性的2个方面——LTP(增强)和LTD(减弱)均受到损伤。戴晓晴等[16]应用全细胞电压钳技术观察了铅对Na+、K+离子通道的作用，结果显示铅以剂量依赖方式抑制Na+电流和K+电流，提示铅的神经毒性可能与其对Na+、K+通道的影响有关。但如何应用基础研究结果，指导儿童铅中毒的防治，仍是我们毒理学工作者所面临的重要任务。
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[1] 贺锡雯.生化与分子毒理学研究进展.第一届中国毒理学会学术论文集.中国药理学与毒理学杂志，1993，16-19.
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[5] 林国芳，袁五星，谭靖伟，等.上海及邻近地区肝癌和白血病人GSTT1的GSTM1基因多态性分析初报.卫生研究，1998，27(增刊)：74.
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[6] 郑玉新，何凤生，陈彪，等.慢性锰中毒易感性与基因多态性的病例对照研究.中华预防医学杂志，1999，33：78-80.
[7] 徐海滨，贺锡雯，谢佐平，等.氧化乐果和乐果对爪蟾胚胎神经肌肉细胞突能传递的影响.中华劳动卫生职业病杂志，1998，16：329-331.
[8] 徐海滨，贺锡雯，谢佐平，等.氧化乐果对烟碱样乙酰胆碱受体离子通道的阻断作用.中国药理学与毒理学杂志，1997，11：286-290.
[9] 贺锡雯，张伟华，吕京，等.氰戊菊酯对细胞色素P450 2B1/2B2的诱导.中国药理学与毒理学杂志，1999，13：222-226.
[10] 殷若元，贺锡雯，吕京，等.腈氯苯苯醚菊酯，四甲菊酯及马拉硫磷对神经细胞钙振荡的毒效应机理.中国药理学与毒理学杂志，1996，10：224-227.
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[11] 殷若元，贺锡雯，张金松，等.拟除虫菊酯和马拉硫磷对鼠脑细胞肌醇磷酸酯代谢的影响.中华劳动卫生职业病杂志，1996，14：259-263.
[12] 赵西龙，戴水平，陈国华，等.拟除虫菊酯对大鼠脑突触体谷氨酸摄取的抑制作用.中华预防医学杂志，1995，29：89-91.
[13] 牛玉杰，石年，吴爱国，等.溴氰菊酯对大鼠中枢神经系统一氧化氮合成酶活性的影响.卫生毒理学杂志，1997，11：75-77.
[14] 邢伟，孙黎光，时利德，等.染铅鼠脑海马PKC活性与LTP的相关性研究.卫生毒理学杂志，1996，10：155-156.
[15] 阮迪云，徐耀忠，陈聚涛，等.铅对突触可塑性的影响.卫生研究，1998，27(增刊)：32-35.
[16] 戴晓晴，肖杭，石云，等.铅对成年大鼠背根神经细胞钠、钾电流的影响.卫生研究，1998，27(增刊)：32～35.
(收稿日期：1999-07-09), 百拇医药