有机磷酸酯类化合物对大鼠GABA受体影响的体内研究
作者：彭俊华 张峰 齐心亮 曹波 高宁
单位：彭俊华(兰州军区兰州总医院，甘肃 兰州 730050)张峰(兰州军区兰州总医院，甘肃 兰州 730050)齐心亮(兰州军区兰州总医院，甘肃 兰州 730050)曹波(第三军医大学环境卫生教研室，重庆 400038)高宁(第三军医大学环境卫生教研室，重庆 400038)
关键词：动物实验；大鼠；有机磷酸脂类化合物；GABA受体；中毒
西北国防医学杂志000109 摘 要：目的：探索有机磷酸酯类化合物急性中毒的-氨基丁酸能系统机理，为有机磷酸酯类化合物急性中毒的治疗提供理论依据。方法：采用大鼠脑神经末梢微囊GABA受体为模型，大鼠体内染毒，观察动物抽搐发作和不发作时GABA受体的变化。结果：大鼠皮下注射梭曼99 μg.kg-1或二嗪农灌胃1.095 g.kg-1，发现3 H-GABA的结合值在抽搐发作时显著降低；或大鼠腹腔注射丙氟磷6 mg.kg-1，3 H-GABA的结合值显著降低。结论：有机磷酸酯类化合物在一定浓度下能显著降低大鼠脑GABA受体的结合，GABA受体参与了某些有机磷酸酯类化合物的急性中毒过程。
, http://www.100md.com
分类号：R -332 文献标识码：A
文章编号：1007-8622(2000)01-0029-02▲
Effects of organophosphates acute poisoning on GABA receptors in rat brain in vivo
PENG Jun-hua,ZHANG Feng,QI Xin-liang,et al.
(Lanzhou General Hospital,Lanzhou command,PLA,730050)
Abstract：Objective：To study the mechanism of GABA receptor change in organophosphates acute poisoning and to offer a basis for its treatment.Methods：The model of rat microsac in vivo was used to observe the change of 3 H-GABA binding to GABA receptor in organophosphates acute poisoning.Results：Soman(99 μg.kg-1)and diazinon (1 095 μg.kg-1) were injected into subcutis of rats and by intragastrication respectively.The 3 H-GABA total binding was significantly decreased(P<0.05) when rat's symptoms occurred.When DFP(6 mg.kg-1) was given by intraperition,the 3 H-GABA total binding was significantly decreased (P<0.01).Conclusion：The organophosphates in some concentration can reduce the total binding of GABA receptor of rat's microsac in vivo.
, 百拇医药
Key words：Animal test; Rat; Organophosphates; GABA receptor; Poisoning
有机磷酸酯类化合物(OP，organophosphates)包括有机磷杀虫剂(OPP，organophosphate)和神经毒剂(nerve agent)。以往的研究认为OP在体内主要通过抑制乙酰胆碱酯酶(AchE)的活性，产生中毒作用。Szinicz报道[1]GABA能系统可能是OP的作用位点之一，本实验用大鼠脑神经末梢微囊GABA受体模型，观察有机磷酸酯类化合物梭曼、丙氟磷或二嗪农急性中毒时GABA受体的变化，探讨有机磷酸酯类化合物梭曼、丙氟磷或二嗪农急性中毒的非胆碱能机制，为有机磷酸酯类化合物的急性中毒的预防和治疗提供重要的理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验器材：有机磷酸酯类化合物：梭曼和丙氟磷，由军事医学科学院药物毒物所提供。二嗪农，Riesel de haen AG产品。3 H-GABA，中国科学院上海原子能研究所提供。HEPES缓冲液(pH＝7.4)。膜片闪烁液。49＃玻璃纤维滤纸，上海红光造纸厂产品。液体闪烁计数仪LKB1217-RACKBETA瑞典。
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1.2 实验动物：健康雄性Wistar 大鼠，体重200～250 g，由第三军医大学动物实验中心提供，实验前所有动物均在本实验室饲养1周以上，自由进水进食。
动物体内实验分组：分对照组、有机磷酸酯类化合物梭曼组、丙氟磷组和二嗪农组；染毒组分为未发作点和染毒发作点，每组各点随机分配大鼠5只。对照组：不加任何处理。梭曼组：99 μg.kg-1皮下注射染毒，丙氟组：6 mg.kg-1腹腔注射染毒，二嗪农组：1.095 g.kg-1灌胃染毒，毒物的染毒途径和剂量参照文献[2，3]和预试验来确定。未发作组于染毒后1 h取大鼠脑，各组大鼠神经末梢微囊的提取同时进行。
1.3 大鼠脑神经末梢微囊制备和蛋白含量测定，按文献[4]方法进行。
, 百拇医药
1.4 有机磷酸酯类化合物对大鼠神经末梢微囊GABA受体结合的影响，按文献[4]方法进行。
1.5 统计处理：采用微软公司Excel程序包进行t检验分析处理。
2 实验结果
2.1 有机磷酸酯类化合物体内染毒对大鼠脑GABA受体结合的影响：见表1。
表1 有机磷酸酯类化合物中毒对大鼠GABA受体结合的影响(CPM,
±s) 。 中毒
症状
对照组
染毒组
, 百拇医药
梭曼
丙氟磷
二嗪农
未发生
882.0±44.9
540.4±43.7**
495.3±30.3**
946.5±61.3
发生
909.3±66.7
457.8±17.8**
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382.4±16.1**
560.4±42.4*
注：*P<0.05，**P<0.01，对照组VS染毒组(n＝12)2.2 有机磷酸酯类化合物体内染毒对GABA受体结合曲线的影响：99 μg.kg-1的梭曼皮下注射染毒大鼠，1.095 g.kg-1的二嗪农灌胃染毒大鼠，或6 mg.kg-1的丙氟磷腹腔注射染毒大鼠，发现实验组大鼠脑中GABA受体的结合值比总结合组显著降低(P<0.05或P<0.01)，见图1～4。
图1 丙氟磷染毒大鼠GABA受体结合曲线
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图2 丙氟磷染毒发作大鼠GABA受体结合曲线
图3 梭曼染毒发作大鼠GABA受体结合曲线
图4 二嗪农染毒发作大鼠GABA受体结合曲线
3 讨论
有机磷酸酯类化合物可经消化道、呼吸道、皮肤等多种途径吸收进入体内，引起中毒反应。以往的研究认为有机磷酸酯类化合物中毒引起胆碱能系统变化。用Ach受体能够解释有机酸酯类化合物急性中毒的大部分症状，但对中毒时出现的脑神经系统变化，抽搐、惊厥、癫痫样发作则不能很好解释。治疗中用阿托品及胆碱酯酶重活化剂治疗效果也不十分理想。GABAA受体是一种氯离子通道受体，该受体有GABA、巴比妥、印防已毒素、农药、酒精、以及TBPS的结合位点[5]。近来有研究认为GABA能系统也可能参与了某些OP的中毒过程。
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动物实验发现惊厥、癫痫发作均与GABA受体有关，抗癫痫药物通常采用GABA受体激动剂。治疗有机磷中毒发现用少量的苯二氮
类药物，可以提高机体中GABA含量，从而消除有机磷引起的抽搐、癫痫样发作[6]。
实验观察到有机磷酸酯类化合物对GABA受体的影响。99 μg.kg-1的梭曼皮下注射染毒大鼠，或1.095 g.kg-1的二嗪农灌胃染毒大鼠，或6 mg.kg-1的丙氟磷腹腔注射染毒大鼠，发现丙氟磷能引起GABA受体的结合显著降低(P<0.05或P<0.01)，梭曼或二嗪农在大鼠发作时GABA受体的结合显著降低(P<0.05)。GABA受体结合的降低，引起GABA受体的功能发生改变，机体出现抽搐发作。有报道猫染毒DFP，结果表明GABA受体参与了DFP的中毒过程[2]。Gant等报道非胆碱酶抑制剂OPP砷氧磷、TOCP均能抑制GABA受体介导的Cl通道功能，从而提示GABA受体参与了OPP中毒过程[2]。另有报道大鼠皮下染毒梭曼时，结果发现GABA受体参与了梭曼的急性中毒反应，用安定和肟剂及阿托品治疗梭曼中毒时具有明显的保护作用[3，7]。
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总之，有机磷酸酯类化合物急性中毒可以引起GABA受体结合降低，表明GABA受体参与了有机磷酸酯类化合物的急性中毒过程。至于受体结合的降低是由于有机磷酸酯类化合物直接作用受体，或是由于有机磷酸酯类化合物进入体内后引起代谢产物而变化的，或是引起Cl通道的变化，有待于进一步研究。
作者简介：彭俊华(1966—)，男，硕士，主治医师
参考文献：
[1]Szinicz L.Nerve agent poisoning.[J].Human and experimental toxicology,1996,15(1)：74.
[2]Townsend Alfres T,Adams Danny K,Lopez Jose B,et al.Effect of disopropylfluotophosphate on muscarinic and gamma-amino-butyric acid receptors in visual cortex of cat[J].Life sci,1991,49：1053-1060.
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[3]Lallement Guy,Carpentier Pierre,Irmine Pernot-marino,et al.Transient impairment of the gabaergic function duing intiation of soman-induced seizures[J].Brain research.1994,629：239-244.
[4]彭俊华，张 峰，齐心亮，等.介绍一种大鼠GABA受体的检测方法[J].西北国防医学杂志，1999，20(4)：266-268.
[5]Werner Sieghart.GABAA receptors ligandgated Clion channels modulated by multiple drug-binding site[J].TIPS,1992,13：446-450.
[6]徐叔云，卞如濂.临床药理学[M].上海：上海科学技术出版社，1986.48-49、75-79、92-98.
[7]Valdes James J,Shin Tsuing-ming,Whalley Christopher.Soman intoxication alters regional brain muscarinic and GABA receptors[J].Pesticide Biochem and Physi,1985,24：355-361.
收稿日期：1999-04-30, 百拇医药
单位：彭俊华(兰州军区兰州总医院，甘肃 兰州 730050)张峰(兰州军区兰州总医院，甘肃 兰州 730050)齐心亮(兰州军区兰州总医院，甘肃 兰州 730050)曹波(第三军医大学环境卫生教研室，重庆 400038)高宁(第三军医大学环境卫生教研室，重庆 400038)
关键词：动物实验；大鼠；有机磷酸脂类化合物；GABA受体；中毒
西北国防医学杂志000109 摘 要：目的：探索有机磷酸酯类化合物急性中毒的-氨基丁酸能系统机理，为有机磷酸酯类化合物急性中毒的治疗提供理论依据。方法：采用大鼠脑神经末梢微囊GABA受体为模型，大鼠体内染毒，观察动物抽搐发作和不发作时GABA受体的变化。结果：大鼠皮下注射梭曼99 μg.kg-1或二嗪农灌胃1.095 g.kg-1，发现3 H-GABA的结合值在抽搐发作时显著降低；或大鼠腹腔注射丙氟磷6 mg.kg-1，3 H-GABA的结合值显著降低。结论：有机磷酸酯类化合物在一定浓度下能显著降低大鼠脑GABA受体的结合，GABA受体参与了某些有机磷酸酯类化合物的急性中毒过程。
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分类号：R -332 文献标识码：A
文章编号：1007-8622(2000)01-0029-02▲
Effects of organophosphates acute poisoning on GABA receptors in rat brain in vivo
PENG Jun-hua,ZHANG Feng,QI Xin-liang,et al.
(Lanzhou General Hospital,Lanzhou command,PLA,730050)
Abstract：Objective：To study the mechanism of GABA receptor change in organophosphates acute poisoning and to offer a basis for its treatment.Methods：The model of rat microsac in vivo was used to observe the change of 3 H-GABA binding to GABA receptor in organophosphates acute poisoning.Results：Soman(99 μg.kg-1)and diazinon (1 095 μg.kg-1) were injected into subcutis of rats and by intragastrication respectively.The 3 H-GABA total binding was significantly decreased(P<0.05) when rat's symptoms occurred.When DFP(6 mg.kg-1) was given by intraperition,the 3 H-GABA total binding was significantly decreased (P<0.01).Conclusion：The organophosphates in some concentration can reduce the total binding of GABA receptor of rat's microsac in vivo.
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Key words：Animal test; Rat; Organophosphates; GABA receptor; Poisoning
有机磷酸酯类化合物(OP，organophosphates)包括有机磷杀虫剂(OPP，organophosphate)和神经毒剂(nerve agent)。以往的研究认为OP在体内主要通过抑制乙酰胆碱酯酶(AchE)的活性，产生中毒作用。Szinicz报道[1]GABA能系统可能是OP的作用位点之一，本实验用大鼠脑神经末梢微囊GABA受体模型，观察有机磷酸酯类化合物梭曼、丙氟磷或二嗪农急性中毒时GABA受体的变化，探讨有机磷酸酯类化合物梭曼、丙氟磷或二嗪农急性中毒的非胆碱能机制，为有机磷酸酯类化合物的急性中毒的预防和治疗提供重要的理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验器材：有机磷酸酯类化合物：梭曼和丙氟磷，由军事医学科学院药物毒物所提供。二嗪农，Riesel de haen AG产品。3 H-GABA，中国科学院上海原子能研究所提供。HEPES缓冲液(pH＝7.4)。膜片闪烁液。49＃玻璃纤维滤纸，上海红光造纸厂产品。液体闪烁计数仪LKB1217-RACKBETA瑞典。
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1.2 实验动物：健康雄性Wistar 大鼠，体重200～250 g，由第三军医大学动物实验中心提供，实验前所有动物均在本实验室饲养1周以上，自由进水进食。
动物体内实验分组：分对照组、有机磷酸酯类化合物梭曼组、丙氟磷组和二嗪农组；染毒组分为未发作点和染毒发作点，每组各点随机分配大鼠5只。对照组：不加任何处理。梭曼组：99 μg.kg-1皮下注射染毒，丙氟组：6 mg.kg-1腹腔注射染毒，二嗪农组：1.095 g.kg-1灌胃染毒，毒物的染毒途径和剂量参照文献[2，3]和预试验来确定。未发作组于染毒后1 h取大鼠脑，各组大鼠神经末梢微囊的提取同时进行。
1.3 大鼠脑神经末梢微囊制备和蛋白含量测定，按文献[4]方法进行。
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1.4 有机磷酸酯类化合物对大鼠神经末梢微囊GABA受体结合的影响，按文献[4]方法进行。
1.5 统计处理：采用微软公司Excel程序包进行t检验分析处理。
2 实验结果
2.1 有机磷酸酯类化合物体内染毒对大鼠脑GABA受体结合的影响：见表1。
表1 有机磷酸酯类化合物中毒对大鼠GABA受体结合的影响(CPM,
±s) 。 中毒症状
对照组
染毒组
, 百拇医药
梭曼
丙氟磷
二嗪农
未发生
882.0±44.9
540.4±43.7**
495.3±30.3**
946.5±61.3
发生
909.3±66.7
457.8±17.8**
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382.4±16.1**
560.4±42.4*
注：*P<0.05，**P<0.01，对照组VS染毒组(n＝12)2.2 有机磷酸酯类化合物体内染毒对GABA受体结合曲线的影响：99 μg.kg-1的梭曼皮下注射染毒大鼠，1.095 g.kg-1的二嗪农灌胃染毒大鼠，或6 mg.kg-1的丙氟磷腹腔注射染毒大鼠，发现实验组大鼠脑中GABA受体的结合值比总结合组显著降低(P<0.05或P<0.01)，见图1～4。
图1 丙氟磷染毒大鼠GABA受体结合曲线
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图2 丙氟磷染毒发作大鼠GABA受体结合曲线
图3 梭曼染毒发作大鼠GABA受体结合曲线
图4 二嗪农染毒发作大鼠GABA受体结合曲线
3 讨论
有机磷酸酯类化合物可经消化道、呼吸道、皮肤等多种途径吸收进入体内，引起中毒反应。以往的研究认为有机磷酸酯类化合物中毒引起胆碱能系统变化。用Ach受体能够解释有机酸酯类化合物急性中毒的大部分症状，但对中毒时出现的脑神经系统变化，抽搐、惊厥、癫痫样发作则不能很好解释。治疗中用阿托品及胆碱酯酶重活化剂治疗效果也不十分理想。GABAA受体是一种氯离子通道受体，该受体有GABA、巴比妥、印防已毒素、农药、酒精、以及TBPS的结合位点[5]。近来有研究认为GABA能系统也可能参与了某些OP的中毒过程。
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动物实验发现惊厥、癫痫发作均与GABA受体有关，抗癫痫药物通常采用GABA受体激动剂。治疗有机磷中毒发现用少量的苯二氮
类药物，可以提高机体中GABA含量，从而消除有机磷引起的抽搐、癫痫样发作[6]。实验观察到有机磷酸酯类化合物对GABA受体的影响。99 μg.kg-1的梭曼皮下注射染毒大鼠，或1.095 g.kg-1的二嗪农灌胃染毒大鼠，或6 mg.kg-1的丙氟磷腹腔注射染毒大鼠，发现丙氟磷能引起GABA受体的结合显著降低(P<0.05或P<0.01)，梭曼或二嗪农在大鼠发作时GABA受体的结合显著降低(P<0.05)。GABA受体结合的降低，引起GABA受体的功能发生改变，机体出现抽搐发作。有报道猫染毒DFP，结果表明GABA受体参与了DFP的中毒过程[2]。Gant等报道非胆碱酶抑制剂OPP砷氧磷、TOCP均能抑制GABA受体介导的Cl通道功能，从而提示GABA受体参与了OPP中毒过程[2]。另有报道大鼠皮下染毒梭曼时，结果发现GABA受体参与了梭曼的急性中毒反应，用安定和肟剂及阿托品治疗梭曼中毒时具有明显的保护作用[3，7]。
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总之，有机磷酸酯类化合物急性中毒可以引起GABA受体结合降低，表明GABA受体参与了有机磷酸酯类化合物的急性中毒过程。至于受体结合的降低是由于有机磷酸酯类化合物直接作用受体，或是由于有机磷酸酯类化合物进入体内后引起代谢产物而变化的，或是引起Cl通道的变化，有待于进一步研究。
作者简介：彭俊华(1966—)，男，硕士，主治医师
参考文献：
[1]Szinicz L.Nerve agent poisoning.[J].Human and experimental toxicology,1996,15(1)：74.
[2]Townsend Alfres T,Adams Danny K,Lopez Jose B,et al.Effect of disopropylfluotophosphate on muscarinic and gamma-amino-butyric acid receptors in visual cortex of cat[J].Life sci,1991,49：1053-1060.
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[3]Lallement Guy,Carpentier Pierre,Irmine Pernot-marino,et al.Transient impairment of the gabaergic function duing intiation of soman-induced seizures[J].Brain research.1994,629：239-244.
[4]彭俊华，张 峰，齐心亮，等.介绍一种大鼠GABA受体的检测方法[J].西北国防医学杂志，1999，20(4)：266-268.
[5]Werner Sieghart.GABAA receptors ligandgated Clion channels modulated by multiple drug-binding site[J].TIPS,1992,13：446-450.
[6]徐叔云，卞如濂.临床药理学[M].上海：上海科学技术出版社，1986.48-49、75-79、92-98.
[7]Valdes James J,Shin Tsuing-ming,Whalley Christopher.Soman intoxication alters regional brain muscarinic and GABA receptors[J].Pesticide Biochem and Physi,1985,24：355-361.
收稿日期：1999-04-30, 百拇医药