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目的丙烯腈(Acrylonitrile, AN)是一种重要化工原料,广泛应用于生产树脂、塑料、腈纶、丙烯酰胺等化工产品,近年来由于相关产业的快速发展,职业人群规模扩大、日常接触机会增多,急性中毒病例逐渐增多,识别、评价和控制AN的毒性就显得特别重要。经过六十多年的研究,现已基本确认脑是AN急性毒性的主要靶器官,并认为氧化应激在AN毒性中起主要作用,但毒性机制尚不明确。细胞色素P450 2E1 (CYP 2E1)是催化AN氧化代谢途径的关键酶,经CYP 2E1氧化最终释放氰根离子(CN~-)。大量研究及调查表明人群CYP 2E1水平存在个体、种属差异,接触同一浓度AN的作业工人的发病时间、症状及后遗症均相差很大。本研究采用选择性细胞色素CYP 2E1特异诱导剂和抑制剂对大鼠进行预处理,探讨不同CYP 2E1水平对AN急性毒性的影响及可能机制,为AN急性中毒的救治提供理论基础。方法雄性SD大鼠42只,随机分成6组,分别为:空白对照组,单纯诱导组(丙酮对照组),单纯AN染毒组、诱导组(丙酮+AN)、抑制组[反式-1,2-二氯乙烯(DCE)+AN]及诱导+抑制组(丙酮+DCE+AN)。采用1%丙酮(v/v)饮水一周建立诱导模型,抑制方式则在AN染毒前2-2.5 h腹腔注射100 mg/kg DCE,AN采用腹腔注射,剂量为50 mg/kg,不同对照组大鼠腹腔注射生理盐水。记录AN和生理盐水注射时间,观察AN染毒1小时内动物的行为变化和死亡情况,同时测定组织中CYP2E1活性及蛋白含量,CN含量、细胞色素C氧化酶活性(CcOx)以及非酶性抗氧化物谷胱甘肽(GSH)、酶性抗氧化物过氧化氢酶(CAT)、超氧化物岐化酶(SOD)和脂质过氧化代谢终产物丙二醛(MDA)水平。结果(1)蛋白免疫印迹(Western blot)和CYP 2E1活性检测结果显示,丙酮和DCE对大鼠肝微粒体CYP 2E1诱导和抑制效果显著:丙酮预处理组CYP 2E1蛋白含量增加和活性明显上调,是单纯对照组的2-3倍;抑制组CYP 2E1蛋白含量和活性明显降低,分别为单纯对照组的30%和50%左右;(2)所有AN染毒大鼠均出现不同程度的胆碱能毒性症状:流泪,流涎,耳廓发红,个别大鼠出现腹泻,鼻孔渗血;诱导组所有7只大鼠在AN染毒17 min左右相继出现抽搐、口唇发紫,后肢无力,呼吸急促等氰化物毒性症状,翻正反射消失发生平均时间为20 min,其中2只大鼠分别在34和57 min时出现呼吸衰竭;单纯AN染毒组、抑制组和诱导+抑制组大鼠未出现氰化物中毒症状。(3)诱导组大鼠脑组织中CN含量显著高于单纯染毒组1倍左右,肝脏中亦检出CN;单纯染毒组肝组织及DCE预处理组组织中未检出CN。(4)单纯染毒组和诱导组组织中CcOx活性显著低于其它四组水平,而且诱导组酶的活性低于单纯AN染毒组,尤其是脑组织中CcOx的活性下降明显,约是单纯染毒组的50%,抑制组和诱导+抑制组组织中酶活性与单纯对照组相近。(5)单纯AN染毒组和抑制组脑组织中MDA水平显著高于单纯对照组,GSH水平显著低于单纯对照组;DCE预处理后SOD水平较对照组明显下降;诱导组大鼠脑组织中MDA水平略低于单纯AN组,但与抑制组相比,MDA水平显著降低,同时,GSH水平明显升高。结论CYP 2E1上调可导致AN代谢速度加快,代谢产物含量增加,AN神经毒性增强;AN原型较其代谢产物CN更易导致机体的氧化损伤;CYP 2E1抑制剂可尝试作为AN急性中毒时的救治措施。