溴氰菊酯可诱导神经细胞凋亡

中国医药报1999年7月6日星期二第五版

周前进

　　 关键词 溴氰菊酯 细胞凋亡

　　 溴氰菊酯是我国农业生产中常用的农药之一，对人体健康的危害颇大。武汉同济医科大学环境毒理学博士生导师刘毓谷教授等，在国内外首次研究证实：溴氰菊酯可诱导人体神经细胞凋亡，兴奋性氨基酸--谷氨酸递质的传递紊乱是神经细胞凋亡的重要原因之一，从而为该农药中毒的预防和治疗提供了科学依据。

　　细胞凋亡是机体细胞自发性死亡方式，其过程为诱发凋亡信号作用于细胞膜受体，引起细胞内信使的改变，继而诱发bcl-2、bax等基因表达异常，最终引起细胞凋亡。研究常用农药对神经细胞凋亡是否具有诱导作用，对揭示其神经毒作用机理以及对中毒的预防和治疗有重要意义。

　　1995年以来，同济医科大学环境毒理学教授刘毓谷等，在开展国家自然科学基金重要项目“常用农药对神经系统的毒作用机理”研究的过程中，对以溴氰菊酯为主要代表的拟除虫菊酯类农药是否具有诱导神经细胞凋亡的作用进行了系统的研究。他们采用流式细胞仪检测、末端转移标记、DNA凝胶电泳技术、HE染色和尼氏染色等多种实验方法，观察经溴氰菊酯处理的大鼠，在大鼠脑组织中发现了细胞凋亡的形态学特征和生化特征，如：大鼠的大脑皮层、海马及小脑等部位的凋亡细胞有显著性增加，且其细胞核内DNA平均荧光强度较对照组低；大鼠大脑皮层及海马等部位的DNA均发生片段化等。

　　在研究过程中，科研人员对细胞凋亡的发生机制进行了探讨，发现谷氨酸递质传递的紊乱是细胞凋亡的重要原因之一。其机制为：溴氰菊酯干扰大鼠脑组织中谷氨酸递质的传递，使突触间隙的谷氨酸含量增加，导致谷氨酸与其NMDA受体及代谢型受体的结合增加，激活蛋白激酶A、蛋白激酶C、钙凋蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ和一氧化氮合酶，促进c-Fos、c-Jun基因的持续高表达，然后调节细胞凋亡相关基因的表达；一氧化氮合酶被激活后，“氯体性信使”分子──一氧化氮增多,可损伤DNA,激活细胞核内一种重要的蛋白质修饰酶──多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP),并诱导细胞凋亡相关基因P₅₃的表达,PARP被激活后可因尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD）和三磷酸腺苷（ATP）的浓度下降而启动“自杀”信号，诱导细胞凋亡。同时，P₅₃和bax持续高表达，而bcl-2表达为一过性，二者的表达比例上升，最终导致神经细胞凋亡。

校对：张剑 1999年12月9日