迟发神经毒性试验
迟发神经毒性,其特征为衰弱无力、运动障碍、神经受损,严重者麻痹瘫痪,发病时一般有7-14天的潜伏期。由有机磷化合物诱导的称为有机磷化合物诱导的迟发神经毒性(OrganophosphateinducedDelayedNeurotoxicity,OPIDN)。尽管OPIDN的发病机制目前仍不清楚,但神经病靶标酯酶(NeuropathyTargetEsterase,NTE)被抑制和随后发生的老化被认为是OPIDN发生的前提条件。母鸡是研究OPIDN的敏感动物,研究发现能使人产生迟发神经毒性的有机磷一般都能使成年母鸡产生相似的迟发神经毒性;而且鸡和人在发病时间、组织病理学及症状表现上非常相似。另外母鸡作为试验用鸡,容易获得,且易于处理,所以成年母鸡一直是OPIDN机理研究中最为常用的动物模型。全球登记的化学农药产品大约有24000种,每年有1000种新化合物上市其中绝大部分用于农业1。
95%氟蚁腙原药急性迟发神经毒性试验氟蚁腙作为一种新型卫生杀虫剂,是由美国氰胺公司发现和生产的,具有高效低毒的特性以及“连锁中毒”的灭蟑效果,成为世界卫生组织(WHO)推荐可用于防治卫生害虫及其媒介的农药,也是我国推荐采用的卫生害虫杀虫剂之一。作为一种新型、高效、低毒灭蟑灭蚁杀虫剂,氟蚁腙主要依靠破坏昆虫细胞所产生的能量来杀死昆虫。早期在我国销售的氟蚁腙原药多为国外公司产品,近年开始有国内生产企业将氟蚁腙原药作为特殊新农药进行登记,氟蚁腙原药及相关产品的开发在国内逐渐成为热点。按照我国《农药登记资料规定》(中华人民共和国农业部2007第010号令),特殊新农药的临时登记或正式登记,提供的毒理学资料都必须包含迟发神经毒性试验的内容。根据《农药登记毒理学试验方法》(GB15670-1995)对氟蚁腙原药进行了迟发神经毒性试验。
根据文献报道,鸡迟发神经毒性试验中,阳性对照组均表现出明显的迟发神经毒性症状:体重下降、共济失调甚至瘫痪,组织学检查表现为坐骨神经及脊髓出现明显的脱髓鞘改变。研究结果表明,TOCP可较好的用于复制鸡迟发神经毒性试验模型,95%氟蚁腙原药在1740mg/kgBW的剂量下,可导致鸡肝脏出现轻度损伤,各剂量组均未发生迟发神经毒性反应2。
生物标志物用于迟发神经毒性研究有机磷酸酯(organophosphates,OPs)用途广泛,常作为农业上的杀虫剂、除草剂和工业上的润滑剂、阻燃剂以及医学上的治疗药物。OPs可对人和其他敏感动物产生两种神经毒性:一种是抑制胆碱酯酶活性引发的急性神经毒性;另一种是一些OPs(包括磷酸酯、膦酸酯和磷酸酰胺化物等)引起的迟发神经毒性(OPIDN)。在OPIDN的发展过程中人们普遍认为神经病靶酯酶(neuropathytargetesterase,NTE)是主要的生物标志物,会被所有能产生OPIDN的OPs所抑制。但也有一些化合物虽能抑制NTE却不能发生OPIDN,被抑制的NTE进一步“老化”才是发生OPIDN的必要条件。对生物标志物NTE的研究已成为人们关注OPIDN的热点。
通过3种有机磷农药三唑磷(Triazophos,Tri)、丙硫磷(Prothiophos,Pro)和三甲基苯基磷酸酯(Triorthocresylphosphate,TOCP)对莱亨种系海兰母鸡的作用来探讨有机磷农药的迟发神经毒性效应及其对生物标志物的影响。试验设计Tri(4mg/kg体重)组、Pro(200mg/kg体重)组、TOCP(750mg/kg体重)组以及阴性对照(植物油)组,各组神经毒性症状观察动物数均为8只。被试鸡在给药前10min皮下注射硫酸阿托品(10mg/kg)以防止急性中毒死亡,然后用咽颊部滴注自然吞咽方法1次染毒,观察其在21d内的运动状态神经毒性症状、体重及摄食变化。到期取脑、脊髓、坐骨神经进行髓鞘磷脂的组织化学检查(Pal-Weigert法髓鞘染色)。神经毒性症状程度按Hollingshaus(1981)的标准分类。各组生化指标测定动物数均为15只(染毒方法同前),在试验的第1、3、7、14、21天取血测定全血胆碱酯酶活性变化,取脑组织测定神经病靶酯酶(NTE)。
实验结果是:Tri、Pro组各有1只鸡死亡。Tri、Pro组的神经毒性症状积分与对照组相比差异均无显著性,TOCP组与对照组相比差异有非常显著性。Tri、Pro组的体重与阴性对照组相比差异均无显著性,TOCP组的体重在第1~2周与阴性对照组相比差异有显著性,第3周与时差异有非常显著性。Tri、Pro、TOCP组的全血胆碱酯酶(BChE)活性下降,在第1~7天与对照组相比差异有非常显著性;在第14天Tri、Pro组与对照组相比差异非常显著,TOCP组与对照组相比差异有显著性。Tri、Pro组的NTE活性下降,在第3天与对照组相比差异有显著性(P