研究歷史

由于其(qi)毒(du)性強烈，診斷(duan)、治療困難，早在第一(yi)次(ci)世界大戰期間，美軍就將(jiang)其(qi)作為候選化學戰劑(ji)進行了廣泛(fan)研究，并曾生產(chan)了1700公斤的蓖麻毒(du)素粗品（代號WA）。

理化性質

蓖麻毒素的一(yi)、二(er)級結構已(yi)清楚，由(you)A、B兩條鏈(lian)組(zu)成(cheng)。A鏈(lian)比B鏈(lian)稍短，兩鏈(lian)之間以一(yi)個(ge)二(er)硫鍵相(xiang)連(lian)接。它含有共(gong)價鍵結合(he)的糖分(fen)子，糖的主(zhu)要組(zu)成(cheng)是(shi)甘露糖、葡萄(tao)糖和半(ban)乳(ru)糖。分(fen)子量(liang)為(wei)66,000。在0.1克(ke)分(fen)子半(ban)乳(ru)糖溶液中，毒素可(ke)在冰(bing)箱(xiang)中貯存數月(yue)而不失活性，但煮(zhu)沸(fei)易(yi)失去活性。

蓖麻毒(du)素(su)(su)是從蓖麻籽中(zhong)提取的植物(wu)糖(tang)蛋白，分(fen)子量64000。毒(du)素(su)(su)由A和(he)(he)B兩條多肽鏈組成，兩鏈間由一(yi)個(ge)(ge)(ge)二硫鍵連接(jie)。目前，A鏈和(he)(he)B鏈的氨(an)基(ji)酸序列以及二級結構已基(ji)本(ben)清楚。毒(du)素(su)(su)B鏈上(shang)含(han)有兩個(ge)(ge)(ge)半乳糖(tang)或(huo)半乳糖(tang)殘(can)(can)基(ji)結合(he)位點，可和(he)(he)細胞(bao)(bao)表(biao)面(mian)(mian)的含(han)半乳糖(tang)殘(can)(can)基(ji)的受體結合(he)，通過(guo)內陷作用進入細胞(bao)(bao)質，發揮(hui)毒(du)性(xing)作用。蓖麻毒(du)素(su)(su)A、B鏈上(shang)還分(fen)別含(han)有1和(he)(he)2個(ge)(ge)(ge)糖(tang)支鏈，鏈末端均為甘露(lu)糖(tang)殘(can)(can)基(ji)，可以和(he)(he)網狀內皮細胞(bao)(bao)特別是巨噬細胞(bao)(bao)結合(he)。后者(zhe)細胞(bao)(bao)表(biao)面(mian)(mian)富含(han)甘露(lu)糖(tang)受體，可優先攝取蓖麻毒(du)素(su)(su)，這對于毒(du)素(su)(su)發揮(hui)生物(wu)功能有重要的作用。

毒理

蓖(bi)麻毒(du)素(su)是(shi)一種細胞(bao)(bao)毒(du)。當毒(du)素(su)進入體(ti)內(nei)(nei)，A、B鏈分開(kai)。A鏈通(tong)過滲(shen)透經細胞(bao)(bao)膜進入細胞(bao)(bao)漿，主要使(shi)真核細胞(bao)(bao)的核糖體(ti)抑制失活，從而抑制蛋白質的合(he)成。B鏈與細胞(bao)(bao)表(biao)面(mian)結合(he)，通(tong)過內(nei)(nei)陷作(zuo)用轉(zhuan)入細胞(bao)(bao)內(nei)(nei)，它能促使(shi)A鏈進入胞(bao)(bao)漿。

蓖麻(ma)毒素對小鼠(shu)艾氏(shi)腹水瘤細胞、LD12白(bai)(bai)血(xue)(xue)病(bing)、B16黑痣瘤和(he)列文斯肺癌細胞均有(you)(you)明顯(xian)的(de)抑(yi)制(zhi)作(zuo)用，主要通過抑(yi)制(zhi)蛋白(bai)(bai)質合(he)成(cheng)來殺傷(shang)癌細胞。另外(wai)發現它與(yu)其(qi)他藥物有(you)(you)增(zeng)效作(zuo)用如蓖麻(ma)毒素與(yu)亞(ya)德(de)里亞(ya)霉素（adriamycin）伍用對殺傷(shang)白(bai)(bai)血(xue)(xue)病(bing)細胞有(you)(you)顯(xian)著的(de)增(zeng)效作(zuo)用。

臨床表現

小(xiao)鼠靜脈注射(she)LD50值為2.7μg/kg，腹腔注射(she)為7~10μg/kg；對(dui)狗LD50值為0.6μg/kg；人致(zhi)死(si)量約(yue)為7mg。中毒后(hou)(hou)數小(xiao)時出(chu)(chu)現(xian)癥狀。早期(qi)有精神不振，惡心(xin)嘔吐，腹痛、腹瀉、便血(xue)(xue)(xue)(xue)；繼則出(chu)(chu)現(xian)脫水(shui)、血(xue)(xue)(xue)(xue)壓下降，休(xiu)克嗜睡；嚴重者可(ke)出(chu)(chu)現(xian)抽(chou)搐、昏迷(mi)，牙關緊閉(bi)；最(zui)后(hou)(hou)因循環衰竭(jie)而死(si)亡(wang)。少數病人可(ke)出(chu)(chu)現(xian)發燒、黃疸、便血(xue)(xue)(xue)(xue)、蛋(dan)白尿(niao)、無尿(niao)或血(xue)(xue)(xue)(xue)尿(niao)，終因酸中毒、尿(niao)毒癥而死(si)亡(wang)。該毒素易(yi)損傷肝、腎等實質器(qi)官，發生出(chu)(chu)血(xue)(xue)(xue)(xue)、變性、壞(huai)死(si)病變。并能凝集和溶解紅細胞，抑(yi)制麻痹心(xin)血(xue)(xue)(xue)(xue)管和呼吸中樞，是致(zhi)死(si)的主要(yao)原因之(zhi)一。

毒性作用機理

抑制蛋白質合成

蓖麻(ma)毒素具有強烈的細(xi)胞毒性，屬于蛋(dan)白合成(cheng)抑制劑(ji)或核糖體失活(huo)劑(ji)，這(zhe)也是在(zai)構建免(mian)疫毒素時(shi)，應(ying)用(yong)到蓖麻(ma)毒素的主要(yao)原因。

合成(cheng)(cheng)的(de)機理在(zai)(zai)20世紀70年(nian)代(dai)已經明(ming)確。首先，毒(du)素依靠B鏈上的(de)半(ban)乳(ru)糖結(jie)合位(wei)點(dian)與細(xi)(xi)(xi)胞(bao)表面含末端半(ban)乳(ru)糖殘基(ji)的(de)受體(ti)(ti)(ti)結(jie)合，促進(jin)整個毒(du)素分(fen)子以內(nei)陷方式(shi)進(jin)入細(xi)(xi)(xi)胞(bao)，形成(cheng)(cheng)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)內(nei)囊，毒(du)素從(cong)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)內(nei)囊中(zhong)進(jin)入細(xi)(xi)(xi)胞(bao)質(zhi)，隨(sui)后蛋白鏈間二(er)硫鍵被還原(yuan)裂(lie)解(jie)，游(you)離出A鏈。A鏈是(shi)一種(zhong)蛋白酶，作(zuo)(zuo)用于真核(he)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)核(he)糖體(ti)(ti)(ti)60S大亞單位(wei)的(de)28S rRNA，水解(jie)A4324位(wei)點(dian)的(de)腺(xian)嘌(piao)呤(ling)N-糖甙甙鍵，使其(qi)脫去(qu)腺(xian)嘌(piao)呤(ling)，喪失抗RNA酶的(de)抗性而(er)被降解(jie)，不能與延長(chang)因(yin)子(EF-2)結(jie)合，從(cong)而(er)干擾(rao)了(le)核(he)糖體(ti)(ti)(ti)，EF-2，鳥嘌(piao)呤(ling)三磷酸腺(xian)苷(GTP)復合體(ti)(ti)(ti)的(de)形成(cheng)(cheng)，導致蛋白質(zhi)合成(cheng)(cheng)的(de)抑制(zhi)，最終細(xi)(xi)(xi)胞(bao)死(si)亡。已引(yin)起研究者注意的(de)是(shi)：① B鏈對A鏈發揮毒(du)性具有(you)重要的(de)促進(jin)作(zuo)(zuo)用。② 在(zai)(zai)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)內(nei)鏈間二(er)硫鍵的(de)還原(yuan)裂(lie)解(jie)對毒(du)素發揮毒(du)性作(zuo)(zuo)用具有(you)重要作(zuo)(zuo)用。③ 最新的(de)研究表明(ming)：B鏈上的(de)半(ban)乳(ru)糖結(jie)合位(wei)點(dian)也參與了(le)毒(du)素的(de)體(ti)(ti)(ti)內(nei)毒(du)性。

誘導細胞因子損傷

蓖麻毒素誘導細(xi)(xi)(xi)胞因(yin)子的機理目前多數(shu)認為(wei)是(shi)(shi)(shi)通過刺激淋巴樣細(xi)(xi)(xi)胞產生(sheng)的。主要為(wei)巨噬(shi)細(xi)(xi)(xi)胞和(he)肝Kupffer′s細(xi)(xi)(xi)胞。這些細(xi)(xi)(xi)胞表面(mian)含(han)有甘露糖受體，可與蓖麻毒素分(fen)子中3個(ge)末端甘露糖殘基特異(yi)結(jie)合而優先被攝取(qu)。蓖麻毒素誘導細(xi)(xi)(xi)胞因(yin)子的分(fen)泌有劑量和(he)時間依賴性。毒素是(shi)(shi)(shi)否(fou)可誘導其他細(xi)(xi)(xi)胞因(yin)子的產生(sheng)以及各細(xi)(xi)(xi)胞因(yin)子之間是(shi)(shi)(shi)否(fou)具(ju)有網絡免疫調節的作用，尚待探討。

1986年，Tracey等發現(xian)蓖(bi)(bi)麻(ma)(ma)毒(du)(du)素(su)(su)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)大(da)(da)鼠(shu)(shu)的(de)(de)(de)腸(chang)(chang)道(dao)(dao)損傷類似TNF/Chchectin處(chu)理(li)的(de)(de)(de)大(da)(da)鼠(shu)(shu)腸(chang)(chang)道(dao)(dao)。1991年Nadkami和Deshphude認為蓖(bi)(bi)麻(ma)(ma)毒(du)(du)素(su)(su)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)后的(de)(de)(de)許多現(xian)象，例如：發熱，肝(gan)出(chu)(chu)血性壞死，腹水(shui)，胸水(shui)的(de)(de)(de)滲出(chu)(chu)，腸(chang)(chang)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)出(chu)(chu)血壞死性炎癥等等早期(qi)的(de)(de)(de)急(ji)性反應都(dou)與腫瘤壞死因子(zi)(TNF-α)，白細(xi)(xi)(xi)胞介素(su)(su)(IL-1)，IL-6的(de)(de)(de)分泌有關。1993年，Licastro等檢(jian)測到(dao)蓖(bi)(bi)麻(ma)(ma)毒(du)(du)素(su)(su)誘(you)導體(ti)外培養的(de)(de)(de)外周血單(dan)核細(xi)(xi)(xi)胞分泌TNF-α和IL-1β，同時(shi)在蓖(bi)(bi)麻(ma)(ma)毒(du)(du)素(su)(su)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)大(da)(da)鼠(shu)(shu)的(de)(de)(de)血漿中(zhong)(zhong)亦(yi)可(ke)檢(jian)測到(dao)低水(shui)平的(de)(de)(de)TNF-α。1994年Mudlooon等發現(xian)，體(ti)內注射抗TNF的(de)(de)(de)抗體(ti)，將明顯(xian)降低蓖(bi)(bi)麻(ma)(ma)毒(du)(du)素(su)(su)對小鼠(shu)(shu)的(de)(de)(de)氧化損傷。1997年，董巨瑩等亦(yi)報道(dao)(dao)了TNF在蓖(bi)(bi)麻(ma)(ma)毒(du)(du)素(su)(su)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)小鼠(shu)(shu)肝(gan)臟的(de)(de)(de)免(mian)疫(yi)組織化學定位。細(xi)(xi)(xi)胞因子(zi)參(can)與機體(ti)損傷的(de)(de)(de)另一個例子(zi)是(shi)：對于由蓖(bi)(bi)麻(ma)(ma)毒(du)(du)素(su)(su)構建(jian)的(de)(de)(de)免(mian)疫(yi)毒(du)(du)素(su)(su)1，2期(qi)臨(lin)床試驗中(zhong)(zhong)病人出(chu)(chu)現(xian)的(de)(de)(de)副(fu)作用：包括發熱、肌痛、毛(mao)細(xi)(xi)(xi)血管滲漏綜(zong)合癥等可(ke)以(yi)通過封閉或拮(jie)抗這些細(xi)(xi)(xi)胞因子(zi)的(de)(de)(de)功能而減輕(qing)。

蓖(bi)麻毒(du)素(su)的(de)毒(du)性(xing)具(ju)有(you)明顯(xian)的(de)劑量(liang)依賴性(xing)，毒(du)素(su)誘導細胞因子的(de)產生，引起體內脂質過氧化損傷(shang)以(yi)及(ji)誘導靶細胞凋亡等等都是在小劑量(liang)范圍內具(ju)有(you)的(de)，而大劑量(liang)的(de)蓖(bi)麻毒(du)素(su)仍主(zhu)要表現為(wei)抑制(zhi)蛋白質合(he)成的(de)毒(du)性(xing)。毒(du)素(su)誘導細胞因子的(de)產生及(ji)引起體內脂質過氧化損傷(shang)的(de)作用，均與其糖(tang)鏈末端甘(gan)露糖(tang)殘基被巨噬細胞特異性(xing)攝取，并激活巨噬細胞有(you)關，是毒(du)素(su)損傷(shang)的(de)繼發作用。蓖(bi)麻毒(du)素(su)等蛋白質合(he)成抑制(zhi)劑誘導凋亡的(de)理論(lun)(lun)研究對現有(you)的(de)凋亡理論(lun)(lun)可能會有(you)重要的(de)補充價值。

脂質過氧化損傷

蓖(bi)麻毒(du)(du)(du)(du)素(su)(su)(su)與巨噬細(xi)胞的(de)(de)(de)相互(hu)作(zuo)(zuo)用(yong)，不僅誘導(dao)(dao)細(xi)胞免疫，而且誘導(dao)(dao)產生自(zi)由(you)基和活性氧(yang)，引起脂質過(guo)氧(yang)化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)。1991年(nian)，Muldoon和Stohes發現蓖(bi)麻毒(du)(du)(du)(du)素(su)(su)(su)可以(yi)誘導(dao)(dao)小鼠體內的(de)(de)(de)脂質過(guo)氧(yang)化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)，結果(guo)導(dao)(dao)致尿液中(zhong)丙二醛、甲(jia)醛、丙酮的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)增加(jia)。1992年(nian)的(de)(de)(de)研究(jiu)表(biao)明，各臟器(qi)中(zhong)脂質過(guo)氧(yang)化(hua)強度(MDA含量(liang)(liang))，還原型谷胱甘(gan)肽的(de)(de)(de)減(jian)少以(yi)及DNA單(dan)鏈斷(duan)裂(lie)程(cheng)度在(zai)毒(du)(du)(du)(du)素(su)(su)(su)中(zhong)毒(du)(du)(du)(du)36小時后最(zui)為(wei)強烈，且肝臟的(de)(de)(de)損傷最(zui)為(wei)嚴重(zhong)。結合以(yi)往的(de)(de)(de)研究(jiu)：谷胱甘(gan)肽的(de)(de)(de)使用(yong)可以(yi)部分對抗致死劑(ji)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)毒(du)(du)(du)(du)素(su)(su)(su)效應，具有(you)潛(qian)在(zai)的(de)(de)(de)化(hua)學保護(hu)作(zuo)(zuo)用(yong)，因此，Muldoon等認為(wei)蓖(bi)麻毒(du)(du)(du)(du)素(su)(su)(su)引起的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)可 以(yi)歸屬到(dao)蓖(bi)麻毒(du)(du)(du)(du)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)毒(du)(du)(du)(du)性機理中(zhong)去(qu)。

TNF-α抗體(ti)(ti)，鐵(tie)離子對蓖(bi)(bi)麻毒(du)素誘(you)導(dao)的(de)脂質過氧(yang)化和氧(yang)化損傷(shang)起(qi)重要的(de)調節(jie)作用。給小(xiao)鼠注射抗TNF-α的(de)抗體(ti)(ti)，可以(yi)明顯(xian)降低(di)尿(niao)液丙二醛，甲醛，丙酮的(de)含(han)量(liang)。鐵(tie)離子以(yi)及去(qu)鐵(tie)敏(desferrioxamine)的(de)摻入(ru)，可分別增加和減少蓖(bi)(bi)麻毒(du)素誘(you)導(dao)的(de)脂質過氧(yang)化的(de)水平。蓖(bi)(bi)麻毒(du)素引起(qi)體(ti)(ti)內氧(yang)化損傷(shang)的(de)機理還待更深入(ru)的(de)探討。

誘導細胞凋亡

壞死和凋亡是細(xi)胞(bao)死亡的兩種方式(shi)。在(zai)引起(qi)(qi)細(xi)胞(bao)凋亡的三(san)大類因素(su)中(zhong)，毒(du)素(su)，抗癌藥物(wu)是其中(zhong)之(zhi)一(yi)。以往(wang)認(ren)為化療(liao)藥物(wu)是通過(guo)引起(qi)(qi)靶細(xi)胞(bao)發生不可(ke)逆代謝障礙(ai)而(er)殺死腫(zhong)瘤細(xi)胞(bao)，近年(nian)來認(ren)為是通過(guo)改(gai)變生理環(huan)境而(er)誘發細(xi)胞(bao)發生PCD(programmed cell death)而(er)達到療(liao)效。

1989年(nian)，Leek等(deng)報(bao)道(dao)：在(zai)蓖(bi)麻毒(du)素(su)中毒(du)的(de)(de)腸道(dao)病理研(yan)究中利用免疫組(zu)織化(hua)學和電子顯微鏡觀察到腸道(dao)上皮(pi)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)的(de)(de)胞(bao)漿中存(cun)在(zai)凋(diao)(diao)亡樣的(de)(de)變(bian)化(hua)。1990年(nian)，Waring報(bao)道(dao)；蓖(bi)麻毒(du)素(su)可(ke)誘(you)(you)導(dao)(dao)巨噬細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)，未成熟T細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)出現(xian)DNA破碎(DNA fragmentation)，而后者(zhe)被認為是與(yu)凋(diao)(diao)亡有關的(de)(de)生化(hua)改變(bian)之一。1991年(nian)，他(ta)們(men)報(bao)道(dao)了(le)蓖(bi)麻毒(du)素(su)誘(you)(you)導(dao)(dao)上皮(pi)樣細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)發(fa)生凋(diao)(diao)亡樣的(de)(de)形態學改變(bian)。1996年(nian)，Fu等(deng)報(bao)道(dao)了(le)蓖(bi)麻毒(du)素(su)可(ke)誘(you)(you)導(dao)(dao)小鼠體內甲狀腺，脾(pi)臟(zang)的(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)出現(xian)凋(diao)(diao)亡現(xian)象。

蓖麻(ma)(ma)毒素等(deng)蛋(dan)白(bai)質(zhi)合成(cheng)抑(yi)(yi)制(zhi)(zhi)劑(ji)誘導(dao)(dao)細(xi)(xi)胞(bao)凋亡(wang)(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機制(zhi)(zhi)與它(ta)們(men)抑(yi)(yi)制(zhi)(zhi)蛋(dan)白(bai)合成(cheng)作(zuo)用(yong)無關，亦不需要Ca2 依賴(lai)性核酸內(nei)切酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)參(can)與，而是與其升高細(xi)(xi)胞(bao)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三磷(lin)酸肌醇水平有關。另外(wai)，有報(bao)道：巨噬(shi)細(xi)(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘附可以(yi)阻止(zhi)蓖麻(ma)(ma)毒素誘導(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)巨噬(shi)細(xi)(xi)胞(bao)凋亡(wang)(wang)現象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發生(sheng)。蓖麻(ma)(ma)毒素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗吞噬(shi)細(xi)(xi)胞(bao)作(zuo)用(yong)可能(neng)直接導(dao)(dao)致DNA斷裂和誘導(dao)(dao)細(xi)(xi)胞(bao)凋亡(wang)(wang)。資(zi)料表明(ming)：引起(qi)細(xi)(xi)胞(bao)壞死的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有害因素在強(qiang)度很大時(shi)可導(dao)(dao)致細(xi)(xi)胞(bao)壞死，但強(qiang)度較小(xiao)時(shi)卻引起(qi)細(xi)(xi)胞(bao)發生(sheng)凋亡(wang)(wang)。蓖麻(ma)(ma)毒素誘導(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)凋亡(wang)(wang)也存在明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)劑(ji)量(liang)依賴(lai)性。總(zong)之，蓖麻(ma)(ma)毒素誘導(dao)(dao)細(xi)(xi)胞(bao)發生(sheng)凋亡(wang)(wang)與傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)蓖麻(ma)(ma)毒素作(zuo)為蛋(dan)白(bai)質(zhi)合成(cheng)抑(yi)(yi)制(zhi)(zhi)劑(ji)并(bing)不構(gou)成(cheng)矛盾。

救治

立即用(yong)高錳酸鉀(jia)或炭未混懸液洗胃，隨繼(ji)口(kou)(kou)服鹽(yan)類瀉藥及高位灌腸等(deng)急救措施(shi)，以(yi)(yi)(yi)排出(chu)未被吸(xi)收之毒物。口(kou)(kou)服乳汁、雞蛋(dan)清及阿(a)拉伯膠，以(yi)(yi)(yi)保護胃粘膜(mo)。如出(chu)現昏(hun)迷、嗜睡等(deng)癥狀時，可(ke)皮下注(zhu)射(she)可(ke)拉明(ming)、樟腦(nao)磺酸鈉等(deng)，必要(yao)時可(ke)用(yong)洋(yang)地黃(huang)制(zhi)劑(ji)。如因大(da)量嘔(ou)吐、嚴重腹瀉而失水時，應(ying)及時大(da)量靜(jing)滴5%葡萄糖(tang)生(sheng)理鹽(yan)水或低分子(zi)右(you)旋(xuan)糖(tang)酐，以(yi)(yi)(yi)防止脫水導致(zhi)休克(ke)，并有(you)利于稀釋(shi)與排出(chu)毒素。注(zhu)意糾(jiu)正酸中毒，發生(sheng)驚厥(jue)時給予苯(ben)巴比妥等(deng)鎮靜(jing)劑(ji)。有(you)條件時，盡早注(zhu)射(she)抗蓖(bi)麻毒血清和輸血等(deng)治(zhi)療措施(shi)。