不同暴露方式和基础肝病对二甘醇中毒影响的实验研究.pdf

1、1.研究背景及目的： 在医学史上发生食物或药物中毒事件很多，且在药品安全性方面人类曾经付出沉重代价。二甘醇(Diethylene glycol DEG)中毒既涉及食物中毒，也涉及药物中毒，并先后在国内外引起了数十起中毒事件。2006年发生在中国和巴拿马的中毒事件已引起政府、医务人员和科研工作者的高度重视。 DEG又称二乙二醇醚或乙二醇醚。化学式：HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH，DEG是一种有毒的化工原料，

2、主要来自于环氧乙烷(EO)水合生产乙二醇(EG)的副产物，反应产物中含量约占8-9％。DEG主要用于工业溶剂、发动机防冻剂、软化剂、烟草或牙膏的湿润剂等。人类主要通过服用混有DEG的药物、酒精、防冻液或刹车液等而引起中毒，偶有经皮肤吸收及呼吸道吸入而中毒的报告。多数中毒事件为急性中毒，其致死剂量约为0.5-5.0 g／kg，临床上主要表现为代谢性酸中毒、急性肾功能衰竭和迟发性神经系统表现。DEG的这些毒性作用也能在许多动物，包括小鼠、大

3、鼠、猪和兔子等实验中所证实，其中毒表现与人类类似，且在不同动物种属间也无明显差异。此外，在部分人类中毒报告中和动物试验中还发现有肝脏损害的表现，如黄疸、肝脏肿大和肝脏相关血清酶学异常，如ALT和AST升高等。 大鼠灌胃研究证实，大部分DEG经口进入大鼠体内，在24h内以原型从尿中排出，其余10-30％以单一的代谢产物HEAA出现在尿中。这表明DEG与其他醇类所不同，其醚键在代谢过程中并没有被破坏，其中毒机制也可能大为不同。目前主

4、流观点认为，DEG首先在体内被乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase，ADH)代谢成第一次氧化产物(2-羟基乙氧基)-乙醛(2-hydroxyethoxyacetaldehyde，HEA)，后者快速在乙醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase，ALDH)的酶作用下氧化成(2-羟基乙氧基)-乙酸，2-hydroxyethoxyacetic acid，HEAA)。 2006年发生在我国的。DEG中毒事件主要涉及

5、肝病患者，DEG对肝脏的影响和基础肝病对DEG中毒的影响受到关注。因含有大量的ADH和ALDH，以及在醇类，如乙二醇和丙三醇的代谢中起非常重要的作用，肝脏可能也是DEG代谢的主要场所。另外，在肝功能受损时，肝脏的ADH和ALDH的活性会明显降低。这些事实说明基础肝病可能改变DEG代谢的途径，从而影响DEG的中毒效应。 总之，尽管DEG对人和动物的肾毒性作用相对明确，但DEG经胃肠外中毒的特点，以及基础肝病对DEG中毒的可能影响，

6、目前国内外尚未见研究报道。因此，本研究以SD大鼠为对象，首先系统地比较了腹腔注射和灌胃两暴露方式的中毒差异，然后采用肝硬化模型大鼠来研究DEG毒性代谢特点和探讨基础肝病对DEG代谢和中毒的影响等。 2.材料和方法： 2.1不同给药途径引起大鼠急性肝肾中毒的比较30只SD大鼠随机分成2组，分别腹腔注射(IP．组)和灌胃(PO．组)DEG8 ml／kg，于暴露前和后第1、4、7和14天采血测CO2结合率(CO2CP)、肌酐(

7、SCR)、尿素氮(BUN)、谷氨酸氨基转氨酶(ALT)和总胆红素(TBIL)，收集死亡大鼠及第14天处死大鼠的肾和肝脏组织进行病理检查。 2.2基础肝病对DEG中毒的影响研究根据文献构建肝硬化动物模型，模型组大鼠随机分成6组，M1-M6，每组10只大鼠。对照组随机分成5组，C1-C5，每组5只大鼠。在DEG暴露前分别收集24h的尿量和0.5 ml血样本用于生化检测。M1到M4和C1到C4组大鼠分别于DEG 4ml／kg注射后的第

8、1，2，5，8天处死。在处死前收集24小时尿液和从大鼠尾静脉采集0.5ml血样本检测生化指标(ALT，TBIL，CO2CP，BUN，SCR)，同时收集死亡大鼠或处死大鼠的肝脏和肾脏组织检测ADH，ALDH活性，DEG浓度等，并制作病理切片。 3.结果： 3.1 不同给药途径引起大鼠急性肝肾中毒的比较IP组的死亡率26.7％(4／15)，PO．组无死亡。在暴露后第1天，IP．组的BUN、SCR．和ALT水平分别为PO．组的

9、2.28倍、2.91倍和3.25倍(均为．P<0.01)，其CO2CP下降也显著(13.33+5.97 vs 22.23±1.37，P<0.01)。第4天，IP．组的TBIL水平显著高于PO．组(89.76±45.48 vs 44.63±7.59，P<0.05)。第14天，IP．组和PO．组存活大鼠的各生化指标均恢复到暴露前水平。IP．组死亡大鼠的病理改变主要为急性肾小管坏死和肝细胞溶解坏死，而第14天处死的两组大鼠肾和肝脏病理损害均不

10、明显。 3.2基础肝病对DEG中毒的影响研究与对照组大鼠相比，模型组大鼠在暴露后第2天的CO2CP相对较高，而BUN、SCR和ALT水平相对较低，且第8天后的死亡率也比对照组低。病理提示模型组和对照组肝肾组织大体标本体积均增大，且均出现肝细胞变性和坏死，但模型组的肾小管变性和坏死的程度却比对照组轻。模型组大鼠尿中DEG第1天的排出量明显多于对照组(46.65±8.79 mg vs．18.88±6.18 mg，P<0.01)，但模

11、型组中血和肝肾组织中的DEG浓度相对较低。模型组大鼠肝组织的ADH活性明显低于对照组，再通过Spearman等级相关分析，肝ADH活性与血SCR水平正相关(rs=0.582，P<0.01)。 4.结论： 本研究观察到，单次剂量为8.944g／kg的DEG腹腔注射除了能产生肾功能损害、代谢性酸中毒外，还可以导致明确的肝损害。同等剂量DEG腹腔注射比灌胃给药可产生更强的中毒反应，提示临床上不仅要考虑DEG剂量的影响，还应考虑