环氧丙烷的周围神经毒性作用研究
作者：徐增军 曾昭慧 程秀荣 吕伯钦
单位：中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所，北京 100050
关键词：环氧丙烷；运动神经传导速度；β-半乳糖苷酶；N-乙酰神经氨酸；轴索病
卫生毒理学杂志000207 【摘要】 目的 研究环氧丙烷对周围神经的毒性作用。方法 应用电生理、生化及神经病理方法对亚慢性环氧丙烷吸入染毒和对照大鼠测定了运动神经传导速度(MCV)、肌电图(EMG)、β-半乳糖苷酶、N-乙酰神经氨酸等。结果 高浓度组大鼠MCV明显下降，出现下肢无力、瘫痪等中毒症状，胫、腓神经组织的β-半乳糖苷酶活力升高、N-神经氨酸含量下降；EMG检查中出现纤颤波，镜检发现周围神经轴索变性及髓鞘肿胀，低浓度组未见明显改变。结论 环氧丙烷可致周围神经损害，为中枢-周围远端型轴索病。
Study on the toxic effect of propylene oxide on the peripheral nervous system
, 百拇医药
XU Zeng-Jun,ZENG Zhao-Hui,CHENG Xiu-Rong
(Institute of Occupational Medicine,CAPM,Beijing 100050,China.)
【Abstract】 Objective To study the toxic effect of propylene oxide on peripheral nervous system. Methods Vsing the electrophysiological,biochemical,and neuropathological methods,the montor conduction velocity,EMG,the activty of β-galactosidase and the content of N-acetylneuramic acid were determind in rats exposed to propylene oxide vapour by subchronic in halation and in control rats.Results The slowed MCV and fibrillation waves were noted by EMG,the activities of β-galactosidase were elevated,and the contents of N-acetylneuramic acid were decreased in the tibial and peroneal nervous tissues of rats exposed at high concentration of propylene oxide vapour.Light microscopic examination showed that the axonal degeneration and swollen myelin shealth were found.significant changes didn't illustrated in rats exposed at low concentrations of propylene oxide vapour.Conclusion The damage of peripheral nerves and the centralperipheral axonopathy may be induced by propylene oxide.
, 百拇医药
【Key words】 Propylene oxide; Motor conduction velocity; β-galactosidase; N-acetylneuramic acid; Axonopathy
环氧丙烷(PO)是一种无色、易挥发的液体，在工业生产中有广泛的用途，用于生产羟丙基类纤维素、表面活性剂和异丙醇胺等。自50年代以来，国外对PO的毒性已有不少报道，但多为一般毒性、致突变性和致癌性研究，而对其神经毒性则研究甚少[1]。目前，关于PO同系物环氧乙烷(EO)周围神经毒性的研究报道较多，已证实它对动物和人可致周围神经损害[2]。因此，对PO周围神经毒性的研究有着重要的意义。为了进一步确定PO的周围神经毒性及其作用特点，并为制订车间空气容许浓度提供科学资料，我们从电生理、生化和病理3个方面进行了研究。
1 材料与方法
1.1 染毒物质 北京化工厂生产的PO试剂，其纯度大于99.85%。
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1.2 动物及分组 选用Wistar雄性大鼠90只，由中国医学科学院实验动物繁育场提供。体重160～190 g，随机分成3组，每组30只。设2个染毒组，即高浓度组、低浓度组和1个对照组。
1.3 染毒方法 采用动式吸入染毒，用空气压缩法，从1m3的有机玻璃柜上部送入一定量PO蒸气，用离心风机以10 m3/h的风速从染毒柜下端排气。每天染毒6 h，每周6 d，共7周。每2小时采样1次，应用气相色谱法测定[3]，取其平均浓度作为染毒浓度，高浓度组为(2 534±315.5) mg/m3，低浓度组为(1 562±152.5) mg/m3。
1.4 观察指标
1.4.1 体重测定 每周测定体重1次，定期观察中毒症状和健康状况。
, 百拇医药
1.4.2 坐骨-胫神经运动神经传导速度(MCV)测定 动物用浓度为20 mg/ml的戊巴比妥钠溶液按20 mg/kg体重腹腔注射，麻醉后，单针刺激电极分别插入左侧后肢踝关节与跟腱之间(S1)和大腿背侧坐骨神经处(S2)，阳极插入大腿根部，以同心圆针电极插入足掌蚓状肌记录动作电位。电刺激为直流方波(10 mA,50 μs)，刺激频率为2次/s，用下列公式计算MCV[4]。
1.4.3 肌电图(EMG)检查 大鼠在麻醉状态下，将接地针电极插入大鼠尾根部皮下，然后，用同心圆针电极插入大鼠后肢小腿各肌肉内，在MS92a肌电图仪上记录静息电位，观察有无失神经电位(正锐波及纤颤波)及其他异常肌电波。在染毒的第4、6、7周分别测定MCV和EMG。
1.4.4 β-半乳糖苷酶活力测定 在测定MCV及EMG之后，断头处死大鼠，取出坐骨神经、胫神经和腓神经，称重，按1∶99的比例加入乙酸钠缓冲液，制成神经组织匀浆。参照Dewar等[5，6]的方法测定酶活力，酶活力单位以7-羟基-4-甲基香豆素μg.h-1.mg-1组织湿重表示。
, 百拇医药
1.4.5 N-乙酰神经氨酸含量的测定 取神经组织匀浆，参照Aminoff等[7]的方法，单位用 μg/mg神经组织湿重表示。
1.4.6 神经病理标本制备 大鼠腹腔注射10 mg/ml的戊巴比妥钠溶液(30 mg/kg体重)麻醉后，打开胸腔，从心脏主动脉灌注固定液，先注入聚甲醛溶液冲洗，后灌注体积分数为5 %的戊二醛溶液，待大鼠全身肌肉僵硬后，小心剥离和切取坐骨神经、胫神经和腓神经以及脊髓的颈、腰膨大部位后，立即放入装有戊二醛溶液的小瓶中固定，4 ℃保存。作半薄切片，作Weil氏髓鞘染色及HE染色，光镜观察轴索和髓鞘改变。
1.5 统计方法 结果分析用多样本均数间单侧方差分析(ANOVA)和两两比较Q检验，显著性结果判断为P<0.05。
2 结果
2.1 一般状况 高浓度组大鼠在染毒第2周时，出现呼吸道刺激症状，少数大鼠有口鼻分泌物，随着染毒的继续，呼吸道刺激症状不断加重，呼吸变深、变粗。第3周口鼻分泌物增加，有的口鼻部有血样分泌物，动物明显消瘦，活动减弱，被毛污秽，无光泽。第4周末，3只大鼠出现严重的呼吸困难、抽搐，于第2天死亡，解剖发现肺充血，4只大鼠出现步态不稳。第5周，2只大鼠出现后肢轻度瘫痪，其余均出现步态不稳，后肢支撑力减弱。第6、7周，瘫痪大鼠增多，其余大鼠后肢无力症状逐渐加重，支撑力严重减弱，爬行不稳。染毒期间，低浓度组除轻度呼吸道刺激症状外，未见其他中毒症状。
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高浓度组大鼠体重自第2周开始与对照组相比显著下降(P<0.05)，低浓度组体重从染毒第3周起也有显著下降(P<0.05)，但活动未见减少。
2.2 MCV与EMG的变化 高浓度组大鼠于染毒第4周时，MCV出现下降趋势，第6周时，高浓度组与对照组相比差异有显著性(P<0.05)，低浓度组大鼠MCV也呈下降趋势，但与对照组相比差异无显著性。第7周时，高浓度组和低浓度组大鼠MCV与对照组相比，差异均有显著性(P<0.05，表1)。
表1 亚急性PO染毒对大鼠运动神经传导速度(MCV)的影响(
±s，动物数=8) 组 别
MCV(m/s)
染毒前
第4周
, 百拇医药
第6周
第7周
低浓度组
41.80±4.21
40.45±2.75
38.42±4.77
38.73±3.33
高浓度组
43.07±5.62
37.92±6.96
30.95±2.98
, 百拇医药 31.08±4.07
对照组
42.44±7.65
42.96±2.81
43.59±3.67
45.57±6.51
与对照组比较，P<0.05 染毒第4周，大鼠在麻醉状态下受检肌肉只记录到静息电位而未见异常肌电图。在染毒第6、7周高浓度组2次受检的12只动物全部出现自发性纤颤波，有的同时见到正锐波。低浓度组大鼠在染毒第7周除2只观察到束颤电位外，未观察到失神经电位。
2.3 β-半乳糖苷酶活力的变化 染毒第4周时，染毒组大鼠后肢神经的半乳糖苷酶活力与对照组相比，无明显改变。染毒第6周高浓度组大鼠腓神经与胫神经β-半乳糖苷酶活力开始升高，但与对照组相比，差异无显著性(P>0.05)。第7周时，腓神经和胫神经酶活力进一步升高，与对照组相比，差异均有显著性(P<0.05，表2、3)。高浓度组大鼠坐骨神经和低浓度组大鼠坐骨神经、胫神经、腓神经酶活力在整个染毒过程中，未见明显改变。
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表2 亚急性PO染毒对大鼠胫神经β-半乳糖苷酶活力的影响(±s) 组 别
动物
数
β-半乳糖苷酶活性(μg.h-1.mg-1组织湿重)
第4周
第6周
第7周
低浓度组
8
1.25±0.11
, 百拇医药
1.27±0.19
1.27±0.22
高浓度组
6
1.29±0.20
1.43±0.21
1.69±0.24
对照组
8
1.26±0.12
1.24±0.13
1.23±0.12
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与对照组比较，P<0.05表3 亚急性PO染毒对大鼠腓神经β-半乳糖苷酶活力的影响(±s) 组 别
动物
数
β-半乳糖苷酶活力(μg.h-1.mg-1组织湿重)
第4周
第6周
第7周
低浓度组
10
, 百拇医药
1.23±0.15
1.32±0.19
1.39±0.18
高浓度组
6
1.24±0.17
1.50±0.20
1.90±0.32
对照组
10
1.15±0.23
1.32±0.17
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1.34±0.14
与对照组比较，P<0.052.4 N-乙酰神经氨酸含量的变化 染毒第4周各染毒组大鼠后肢坐骨神经、胫神经和腓神经N-乙酰神经氨酸含量均无明显改变。于染毒第6周，高浓度组大鼠腓神经N-乙酰神经氨酸含量与对照组相比，差异有显著性(P<0.05)，同时胫神经含量也有降低，但与对照组相比，差异无显著性。第7周时，高浓度组胫神经、腓神经N-乙酰神经氨酸含量均有显著性降低。与β-半乳糖苷酶改变相似，高浓度组坐骨神经和低浓度组坐骨神经、胫神经、腓神经N-乙酰神经氨酸含量均无明显改变(表4，5)。
表4 亚急性PO染毒对大鼠胫神经N-乙酰神经氨酸含量的影响(±s) 组 别
动物
数
, 百拇医药
N-乙酰神经氨酸含量(μg/mg组织湿重)
第4周
第6周
第7周
低浓度组
6
0.88±0.10
0.88±0.15
0.83±0.16
高浓度组
6
0.87±0.12
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0.80±0.19
0.73±0.18
对照组
6
0.88±0.11
0.83±0.24
0.84±0.13
与对照组比较，P<0.05表5 亚急性PO染毒对大鼠腓神经N-乙酰神经氨酸含量的影响(±s) 组 别
动物
数
, 百拇医药
N-乙酰神经氨酸含量(μg/mg组织湿重)
第4周
第6周
第7周
低浓度组
10
0.86±0.15
0.88±0.16
0.85±0.20
高浓度组
10
0.89±0.18
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0.74±0.18
0.60±0.15
对照组
10
0.92±0.15
0.87±0.19
0.89±0.14
与对照组比较，P<0.05
2.5 神经病理改变 高浓度组主要在大鼠胫神经和腓神经出现散在单个明显轴索变性和少数髓鞘肿胀、破裂(图1、2)。坐骨神经病变轻微，轴索变性数量很少，未见髓鞘的明显改变。
, 百拇医药
低浓度组只在胫神经和腓神经中存在个别的轴索不完全变性和轻微髓鞘肿胀。而对照组的大鼠神经病理切片在低、高倍光镜下观察时，均未发现轴索和髓鞘病变。在脊髓的检查中仅在高浓度组中观察到脊髓轻微改变，颈髓和腰髓均可见到灰质神经细胞尼氏小体结构不清，细胞体积增大，而白质则无明显改变。
图1 高浓度染毒大鼠胫神经横切面(Weil髓鞘
染色×40)轴索变性与髓鞘肿胀、崩解
图2 高浓度染毒大鼠腓神经横切面(Weil髓鞘
染色×100)轴索变性与髓鞘肿胀、崩解
3 讨论
, 百拇医药
周围神经毒性研究中常应用MCV和EMG来观察神经系统功能改变，特别是在筛检神经毒性物质中。
本研究中，在染毒第4周，高浓度组大鼠MCV首先出现改变，早于其他各项生化指标。这与Knobloch等[8]对CS2的报道相似，他们认为CS2中毒大鼠的MCV降低可先于明显的病理改变，是一项筛检周围神经毒性的敏感指标。本实验第6周时，高浓度组MCV明显下降，提示染毒大鼠可能出现轴索和髓鞘的病变，影响了神经传导功能。
EMG作为一项专门技术在神经毒理实验研究中使用不多。我们选择在麻醉条件下记录肌肉静息时EMG变化，重点观察失神经电位。高浓度组在染毒末期多数动物出现自发性纤颤波(纤颤电位)和正锐波(正相电位)。可以认为高浓度组PO染毒可引起大鼠神经源性损害。低浓度组大鼠未观察到失神经电位，MCV及神经病理的改变可以认为低浓度组大鼠神经功能也受到一定的影响。
, 百拇医药
β-半乳糖苷酶活力的变化通常能反映周围髓鞘的病变。在神经组织发生变性时，β-半乳糖苷酶和β-葡萄糖醛酸酶活力明显增加(>1 000 %,3 000 %);β-半乳糖苷酶活力的改变似乎比β-葡萄糖醛酸酶更显著，而且半乳糖苷酶还是一种神经节苷脂分解代谢酶，在其活力改变时常会产生神经节苷酯的代谢障碍[7，9]，因而，一般来说，β-半乳糖苷酶作为检出神经损害具有更大的意义。本研究表明，半乳糖苷酶活力的改变晚于MCV的减慢，到染毒后期才见到胫神经和腓神经半乳糖苷酶活力有显著性升高，而坐骨神经的酶活力始终未见增高。
N-乙酰神经氨酸是神经节苷酸脂的一种重要成分，一般都用N-乙酰神经氨酸含量来表示神经节苷脂含量。神经节苷脂是膜相关活性物质，特别浓集于神经节突触部位，也存在于髓鞘脂质中，参与神经系统与环境的相互作用和信息传递过程。因此，神经节苷脂含量的稳定，对维持周围神经状态甚为重要[5]。本研究发现，在染毒后期，高浓度组大鼠胫神经和腓神经的N-乙酰神经氨酸含量(即神经节苷脂含量)明显降低，而坐骨神经未见改变。在CS2染毒大鼠所致的周围神经病变中，神经节苷脂含量有明显下降，可能是与CS2干扰神经节苷脂的代谢和轴索运输有关。本研究结果表明PO可引起周围神经系统的病理改变，但神经节苷脂含量的下降是周围神经病变的因还是果，仍有待阐明。
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从以上结果分析中，认为PO可引起大鼠周围神经毒性。神经病理能直接确定病变部位及其严重程度，区分病变类别。因此，它作为筛检化学物神经毒性的必要手段，是其他方法所不能替代的。本研究中，高浓度组主要的病理改变是有髓神经纤维轴索病变和髓鞘的肿胀与崩解，在胫神经和腓神经中，轴索与髓鞘病变较坐骨神经严重，这与Ohnishi等[1]对PO的研究结果一致，但脊髓颈、腰膨大部位病变却没有Ohnishi等[1]报道的严重，可能是与染毒浓度的不同有关。低浓度组大鼠病变轻微，病理观察只看到个别轴索不完全变性与髓鞘肿胀，说明在此浓度下周围神经稍有损害。大鼠远端病变较近端明显，属于返死性病变。符合中枢-周围远端轴索病变的特征。
(志谢 承中国医学科学院协和医院郭玉璞教授观察神经病理切片)
参考文献
[1] Ohnishi A,yamamoto T,Murai Y,et al.propylene oxide causes central-peripheral distal axonopathy in rats.Arch Environ Health,1988，43:353-356.
, http://www.100md.com
[2] Ohnishi A,Inous N,yamamoto T,et al.Ethylene oxide neuropathy in rats exposure to 250 ppm.J Neurol Sci,1986，74:215-221.
[3] 周祥风.车间空气中环氧丙烷的测定.工业卫生与职业病，1995，21：238-239.
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[5] Dewar AJ,Barron G,Reading HW.The effect of retinol and acetylsalicylic acid on the release of lysosomal enzymes from rat retina in vitro.Exp Eye Res,1975，20:63-72.
, 百拇医药
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[7] Aminoff D.Methods for the qualitative estimation of N-acetylneuramic acid and their application to hydrolysates of sialomucoids.Biochemical J，1961，81:384-392.
[8] Knobloch K,Stetkiewicz J.Wronska-nofer T;Conduction velocity in peripheral nerves of rats with chronic carbon disulphide neuropathy,Bri J Ind Med,1979，36:148-152.
[9] Dewar AJ,Moffett BJ.Biochemical methods for detecting neurotoxicity:A short review,Pharmacol Ther，1979，5:545-562.
(收稿日期：1999-03-26), http://www.100md.com
单位：中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所，北京 100050
关键词：环氧丙烷；运动神经传导速度；β-半乳糖苷酶；N-乙酰神经氨酸；轴索病
卫生毒理学杂志000207 【摘要】 目的 研究环氧丙烷对周围神经的毒性作用。方法 应用电生理、生化及神经病理方法对亚慢性环氧丙烷吸入染毒和对照大鼠测定了运动神经传导速度(MCV)、肌电图(EMG)、β-半乳糖苷酶、N-乙酰神经氨酸等。结果 高浓度组大鼠MCV明显下降，出现下肢无力、瘫痪等中毒症状，胫、腓神经组织的β-半乳糖苷酶活力升高、N-神经氨酸含量下降；EMG检查中出现纤颤波，镜检发现周围神经轴索变性及髓鞘肿胀，低浓度组未见明显改变。结论 环氧丙烷可致周围神经损害，为中枢-周围远端型轴索病。
Study on the toxic effect of propylene oxide on the peripheral nervous system
, 百拇医药
XU Zeng-Jun,ZENG Zhao-Hui,CHENG Xiu-Rong
(Institute of Occupational Medicine,CAPM,Beijing 100050,China.)
【Abstract】 Objective To study the toxic effect of propylene oxide on peripheral nervous system. Methods Vsing the electrophysiological,biochemical,and neuropathological methods,the montor conduction velocity,EMG,the activty of β-galactosidase and the content of N-acetylneuramic acid were determind in rats exposed to propylene oxide vapour by subchronic in halation and in control rats.Results The slowed MCV and fibrillation waves were noted by EMG,the activities of β-galactosidase were elevated,and the contents of N-acetylneuramic acid were decreased in the tibial and peroneal nervous tissues of rats exposed at high concentration of propylene oxide vapour.Light microscopic examination showed that the axonal degeneration and swollen myelin shealth were found.significant changes didn't illustrated in rats exposed at low concentrations of propylene oxide vapour.Conclusion The damage of peripheral nerves and the centralperipheral axonopathy may be induced by propylene oxide.
, 百拇医药
【Key words】 Propylene oxide; Motor conduction velocity; β-galactosidase; N-acetylneuramic acid; Axonopathy
环氧丙烷(PO)是一种无色、易挥发的液体，在工业生产中有广泛的用途，用于生产羟丙基类纤维素、表面活性剂和异丙醇胺等。自50年代以来，国外对PO的毒性已有不少报道，但多为一般毒性、致突变性和致癌性研究，而对其神经毒性则研究甚少[1]。目前，关于PO同系物环氧乙烷(EO)周围神经毒性的研究报道较多，已证实它对动物和人可致周围神经损害[2]。因此，对PO周围神经毒性的研究有着重要的意义。为了进一步确定PO的周围神经毒性及其作用特点，并为制订车间空气容许浓度提供科学资料，我们从电生理、生化和病理3个方面进行了研究。
1 材料与方法
1.1 染毒物质 北京化工厂生产的PO试剂，其纯度大于99.85%。
, http://www.100md.com
1.2 动物及分组 选用Wistar雄性大鼠90只，由中国医学科学院实验动物繁育场提供。体重160～190 g，随机分成3组，每组30只。设2个染毒组，即高浓度组、低浓度组和1个对照组。
1.3 染毒方法 采用动式吸入染毒，用空气压缩法，从1m3的有机玻璃柜上部送入一定量PO蒸气，用离心风机以10 m3/h的风速从染毒柜下端排气。每天染毒6 h，每周6 d，共7周。每2小时采样1次，应用气相色谱法测定[3]，取其平均浓度作为染毒浓度，高浓度组为(2 534±315.5) mg/m3，低浓度组为(1 562±152.5) mg/m3。
1.4 观察指标
1.4.1 体重测定 每周测定体重1次，定期观察中毒症状和健康状况。
, 百拇医药
1.4.2 坐骨-胫神经运动神经传导速度(MCV)测定 动物用浓度为20 mg/ml的戊巴比妥钠溶液按20 mg/kg体重腹腔注射，麻醉后，单针刺激电极分别插入左侧后肢踝关节与跟腱之间(S1)和大腿背侧坐骨神经处(S2)，阳极插入大腿根部，以同心圆针电极插入足掌蚓状肌记录动作电位。电刺激为直流方波(10 mA,50 μs)，刺激频率为2次/s，用下列公式计算MCV[4]。
1.4.3 肌电图(EMG)检查 大鼠在麻醉状态下，将接地针电极插入大鼠尾根部皮下，然后，用同心圆针电极插入大鼠后肢小腿各肌肉内，在MS92a肌电图仪上记录静息电位，观察有无失神经电位(正锐波及纤颤波)及其他异常肌电波。在染毒的第4、6、7周分别测定MCV和EMG。
1.4.4 β-半乳糖苷酶活力测定 在测定MCV及EMG之后，断头处死大鼠，取出坐骨神经、胫神经和腓神经，称重，按1∶99的比例加入乙酸钠缓冲液，制成神经组织匀浆。参照Dewar等[5，6]的方法测定酶活力，酶活力单位以7-羟基-4-甲基香豆素μg.h-1.mg-1组织湿重表示。
, 百拇医药
1.4.5 N-乙酰神经氨酸含量的测定 取神经组织匀浆，参照Aminoff等[7]的方法，单位用 μg/mg神经组织湿重表示。
1.4.6 神经病理标本制备 大鼠腹腔注射10 mg/ml的戊巴比妥钠溶液(30 mg/kg体重)麻醉后，打开胸腔，从心脏主动脉灌注固定液，先注入聚甲醛溶液冲洗，后灌注体积分数为5 %的戊二醛溶液，待大鼠全身肌肉僵硬后，小心剥离和切取坐骨神经、胫神经和腓神经以及脊髓的颈、腰膨大部位后，立即放入装有戊二醛溶液的小瓶中固定，4 ℃保存。作半薄切片，作Weil氏髓鞘染色及HE染色，光镜观察轴索和髓鞘改变。
1.5 统计方法 结果分析用多样本均数间单侧方差分析(ANOVA)和两两比较Q检验，显著性结果判断为P<0.05。
2 结果
2.1 一般状况 高浓度组大鼠在染毒第2周时，出现呼吸道刺激症状，少数大鼠有口鼻分泌物，随着染毒的继续，呼吸道刺激症状不断加重，呼吸变深、变粗。第3周口鼻分泌物增加，有的口鼻部有血样分泌物，动物明显消瘦，活动减弱，被毛污秽，无光泽。第4周末，3只大鼠出现严重的呼吸困难、抽搐，于第2天死亡，解剖发现肺充血，4只大鼠出现步态不稳。第5周，2只大鼠出现后肢轻度瘫痪，其余均出现步态不稳，后肢支撑力减弱。第6、7周，瘫痪大鼠增多，其余大鼠后肢无力症状逐渐加重，支撑力严重减弱，爬行不稳。染毒期间，低浓度组除轻度呼吸道刺激症状外，未见其他中毒症状。
, http://www.100md.com
高浓度组大鼠体重自第2周开始与对照组相比显著下降(P<0.05)，低浓度组体重从染毒第3周起也有显著下降(P<0.05)，但活动未见减少。
2.2 MCV与EMG的变化 高浓度组大鼠于染毒第4周时，MCV出现下降趋势，第6周时，高浓度组与对照组相比差异有显著性(P<0.05)，低浓度组大鼠MCV也呈下降趋势，但与对照组相比差异无显著性。第7周时，高浓度组和低浓度组大鼠MCV与对照组相比，差异均有显著性(P<0.05，表1)。
表1 亚急性PO染毒对大鼠运动神经传导速度(MCV)的影响(
±s，动物数=8) 组 别MCV(m/s)
染毒前
第4周
, 百拇医药
第6周
第7周
低浓度组
41.80±4.21
40.45±2.75
38.42±4.77
38.73±3.33
高浓度组
43.07±5.62
37.92±6.96
30.95±2.98
, 百拇医药 31.08±4.07
对照组
42.44±7.65
42.96±2.81
43.59±3.67
45.57±6.51
与对照组比较，P<0.05 染毒第4周，大鼠在麻醉状态下受检肌肉只记录到静息电位而未见异常肌电图。在染毒第6、7周高浓度组2次受检的12只动物全部出现自发性纤颤波，有的同时见到正锐波。低浓度组大鼠在染毒第7周除2只观察到束颤电位外，未观察到失神经电位。
2.3 β-半乳糖苷酶活力的变化 染毒第4周时，染毒组大鼠后肢神经的半乳糖苷酶活力与对照组相比，无明显改变。染毒第6周高浓度组大鼠腓神经与胫神经β-半乳糖苷酶活力开始升高，但与对照组相比，差异无显著性(P>0.05)。第7周时，腓神经和胫神经酶活力进一步升高，与对照组相比，差异均有显著性(P<0.05，表2、3)。高浓度组大鼠坐骨神经和低浓度组大鼠坐骨神经、胫神经、腓神经酶活力在整个染毒过程中，未见明显改变。
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表2 亚急性PO染毒对大鼠胫神经β-半乳糖苷酶活力的影响(
±s) 组 别动物
数
β-半乳糖苷酶活性(μg.h-1.mg-1组织湿重)
第4周
第6周
第7周
低浓度组
8
1.25±0.11
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1.27±0.19
1.27±0.22
高浓度组
6
1.29±0.20
1.43±0.21
1.69±0.24
对照组
8
1.26±0.12
1.24±0.13
1.23±0.12
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与对照组比较，P<0.05表3 亚急性PO染毒对大鼠腓神经β-半乳糖苷酶活力的影响(
±s) 组 别动物
数
β-半乳糖苷酶活力(μg.h-1.mg-1组织湿重)
第4周
第6周
第7周
低浓度组
10
, 百拇医药
1.23±0.15
1.32±0.19
1.39±0.18
高浓度组
6
1.24±0.17
1.50±0.20
1.90±0.32
对照组
10
1.15±0.23
1.32±0.17
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1.34±0.14
与对照组比较，P<0.052.4 N-乙酰神经氨酸含量的变化 染毒第4周各染毒组大鼠后肢坐骨神经、胫神经和腓神经N-乙酰神经氨酸含量均无明显改变。于染毒第6周，高浓度组大鼠腓神经N-乙酰神经氨酸含量与对照组相比，差异有显著性(P<0.05)，同时胫神经含量也有降低，但与对照组相比，差异无显著性。第7周时，高浓度组胫神经、腓神经N-乙酰神经氨酸含量均有显著性降低。与β-半乳糖苷酶改变相似，高浓度组坐骨神经和低浓度组坐骨神经、胫神经、腓神经N-乙酰神经氨酸含量均无明显改变(表4，5)。
表4 亚急性PO染毒对大鼠胫神经N-乙酰神经氨酸含量的影响(
±s) 组 别动物
数
, 百拇医药
N-乙酰神经氨酸含量(μg/mg组织湿重)
第4周
第6周
第7周
低浓度组
6
0.88±0.10
0.88±0.15
0.83±0.16
高浓度组
6
0.87±0.12
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0.80±0.19
0.73±0.18
对照组
6
0.88±0.11
0.83±0.24
0.84±0.13
与对照组比较，P<0.05表5 亚急性PO染毒对大鼠腓神经N-乙酰神经氨酸含量的影响(
±s) 组 别动物
数
, 百拇医药
N-乙酰神经氨酸含量(μg/mg组织湿重)
第4周
第6周
第7周
低浓度组
10
0.86±0.15
0.88±0.16
0.85±0.20
高浓度组
10
0.89±0.18
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0.74±0.18
0.60±0.15
对照组
10
0.92±0.15
0.87±0.19
0.89±0.14
与对照组比较，P<0.05
2.5 神经病理改变 高浓度组主要在大鼠胫神经和腓神经出现散在单个明显轴索变性和少数髓鞘肿胀、破裂(图1、2)。坐骨神经病变轻微，轴索变性数量很少，未见髓鞘的明显改变。
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低浓度组只在胫神经和腓神经中存在个别的轴索不完全变性和轻微髓鞘肿胀。而对照组的大鼠神经病理切片在低、高倍光镜下观察时，均未发现轴索和髓鞘病变。在脊髓的检查中仅在高浓度组中观察到脊髓轻微改变，颈髓和腰髓均可见到灰质神经细胞尼氏小体结构不清，细胞体积增大，而白质则无明显改变。
图1 高浓度染毒大鼠胫神经横切面(Weil髓鞘
染色×40)轴索变性与髓鞘肿胀、崩解
图2 高浓度染毒大鼠腓神经横切面(Weil髓鞘
染色×100)轴索变性与髓鞘肿胀、崩解
3 讨论
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周围神经毒性研究中常应用MCV和EMG来观察神经系统功能改变，特别是在筛检神经毒性物质中。
本研究中，在染毒第4周，高浓度组大鼠MCV首先出现改变，早于其他各项生化指标。这与Knobloch等[8]对CS2的报道相似，他们认为CS2中毒大鼠的MCV降低可先于明显的病理改变，是一项筛检周围神经毒性的敏感指标。本实验第6周时，高浓度组MCV明显下降，提示染毒大鼠可能出现轴索和髓鞘的病变，影响了神经传导功能。
EMG作为一项专门技术在神经毒理实验研究中使用不多。我们选择在麻醉条件下记录肌肉静息时EMG变化，重点观察失神经电位。高浓度组在染毒末期多数动物出现自发性纤颤波(纤颤电位)和正锐波(正相电位)。可以认为高浓度组PO染毒可引起大鼠神经源性损害。低浓度组大鼠未观察到失神经电位，MCV及神经病理的改变可以认为低浓度组大鼠神经功能也受到一定的影响。
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β-半乳糖苷酶活力的变化通常能反映周围髓鞘的病变。在神经组织发生变性时，β-半乳糖苷酶和β-葡萄糖醛酸酶活力明显增加(>1 000 %,3 000 %);β-半乳糖苷酶活力的改变似乎比β-葡萄糖醛酸酶更显著，而且半乳糖苷酶还是一种神经节苷脂分解代谢酶，在其活力改变时常会产生神经节苷酯的代谢障碍[7，9]，因而，一般来说，β-半乳糖苷酶作为检出神经损害具有更大的意义。本研究表明，半乳糖苷酶活力的改变晚于MCV的减慢，到染毒后期才见到胫神经和腓神经半乳糖苷酶活力有显著性升高，而坐骨神经的酶活力始终未见增高。
N-乙酰神经氨酸是神经节苷酸脂的一种重要成分，一般都用N-乙酰神经氨酸含量来表示神经节苷脂含量。神经节苷脂是膜相关活性物质，特别浓集于神经节突触部位，也存在于髓鞘脂质中，参与神经系统与环境的相互作用和信息传递过程。因此，神经节苷脂含量的稳定，对维持周围神经状态甚为重要[5]。本研究发现，在染毒后期，高浓度组大鼠胫神经和腓神经的N-乙酰神经氨酸含量(即神经节苷脂含量)明显降低，而坐骨神经未见改变。在CS2染毒大鼠所致的周围神经病变中，神经节苷脂含量有明显下降，可能是与CS2干扰神经节苷脂的代谢和轴索运输有关。本研究结果表明PO可引起周围神经系统的病理改变，但神经节苷脂含量的下降是周围神经病变的因还是果，仍有待阐明。
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从以上结果分析中，认为PO可引起大鼠周围神经毒性。神经病理能直接确定病变部位及其严重程度，区分病变类别。因此，它作为筛检化学物神经毒性的必要手段，是其他方法所不能替代的。本研究中，高浓度组主要的病理改变是有髓神经纤维轴索病变和髓鞘的肿胀与崩解，在胫神经和腓神经中，轴索与髓鞘病变较坐骨神经严重，这与Ohnishi等[1]对PO的研究结果一致，但脊髓颈、腰膨大部位病变却没有Ohnishi等[1]报道的严重，可能是与染毒浓度的不同有关。低浓度组大鼠病变轻微，病理观察只看到个别轴索不完全变性与髓鞘肿胀，说明在此浓度下周围神经稍有损害。大鼠远端病变较近端明显，属于返死性病变。符合中枢-周围远端轴索病变的特征。
(志谢 承中国医学科学院协和医院郭玉璞教授观察神经病理切片)
参考文献
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(收稿日期：1999-03-26), http://www.100md.com