蘑菇毒素及其中毒治疗_鹅膏肽类毒素

文章编号 :1006 - 3110 (2003) 02 - 0260 - 03 【综述与讲座】 蘑菇毒素及其中毒治疗 ( Ⅰ) 　　　　　　　　———鹅膏肽类毒素 陈作红 , 张志光 　　摘要 : 　毒蘑菇中毒事件近年来在我国南方频频发生 ,主要是由鹅膏属中的一些种类所引起。本文对鹅膏肽类毒素的化学结构与性 质、产生鹅膏肽类毒素的蘑菇种类、毒素检测方法、中毒症状和机理以及治疗方法作一综述 ,为鹅膏菌中毒预防和治疗提供科学依据。 关键词 : 　毒蘑菇 ;鹅膏毒肽 ;鬼笔毒肽 ;治疗方法 中图分类号 :R99613 　　　　　文献标识码 :A 　　近年来在我国南方一些地区频频发生因误食毒蘑菇而中毒死亡的 事件 , 我们调查发现导致中毒死亡的除部分是由红菇属中的亚稀褶黑 菇( R ussula subnigricans Hongo) 引起外 ,主要是鹅膏菌属 ( A manita) 中 的一些种类所引起[1 ] ,在我国 ,引起死亡的剧毒鹅膏菌种类主要有灰花 纹鹅膏菌 ( A manita f uliginea) 、致命鹅膏 ( A . exitialis) 、黄盖鹅膏白色 变种 A . subjunquillea var . alba 等 [2 ]。由鹅膏菌引起的中毒事件在世 界各国普遍发生 ,在欧洲 ,导致死亡的 95 %是由毒鹅膏 ( A . phalloides) 所致 [3 ]。鹅膏菌中的致死毒素主要是鹅膏肽类毒素 ,人们对于鹅膏菌毒 素的研究已有 100 多年的历史 ,目前已基本弄清了鹅膏肽类毒素的化学 结构与性质、产生鹅膏肽类毒素的蘑菇种类、毒素分析检测方法、中毒症 状和机理以及找到了一些比较有效的治疗方法。本文综述如下。 1 　鹅膏肽类毒素的种类、化学结构及性质 鹅膏肽类毒素根据其氨基酸的组成和结构可分为鹅膏毒肽 (ama2 toxins) 、鬼笔毒肽 (phallotoxins)和毒伞素 (virotoxins)三类 ,目前已分离鉴 定的 d 然毒素有 22 种[4 ]。它们都是环肽化合物 ,由氨基酸组成 ,其中大 多数氨基酸象蛋白质中的氨基酸一样具有 L 型构象 ,一些氨基酸以氧化 形式 (羟基化)出现 ,如 d 冬氨酸、脯氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等。这些环 肽毒素的共同特征是含有在吲哚环的 2 位接有一个硫原子的色氨酸残 基 ,鹅膏毒肽和鬼笔毒肽是双环肽 ,以吲哚环 2 位上形成的 2 - 键硫基横 跨连接。鹅膏毒肽 (amatoxins) 是一类双环八肽 ,目前已发现的有 9 种 , 其中α- 鹅膏毒肽 (α- amanitin) 和β- 鹅膏毒肽 (β- amanitin) 在鹅膏菌 中含量最高并且也是主要的致死毒素 ;鬼笔毒肽类为双环七肽 ,目前已 分离鉴定的 d 然鬼笔毒肽类毒素有 7 种 ,其中主要的有二羟鬼笔毒肽 phalloidin ,羧基二羟鬼笔毒肽 phallacidin ;毒伞素是一类单环七肽 ,自鳞 柄白毒鹅膏 ( A . vi rosa)菌中分离获得 ,已鉴定的 d 然毒伞素有 6 种。鹅 膏肽类毒素化学性质稳定 ,耐高温、耐干燥和酸碱 ,一般的烹调加工不会 破坏其毒性 ,该类毒素易溶于甲醇、乙醇、液态氨、吡啶和水。 2 　含有鹅膏肽类毒素的蘑菇种类 含有鹅膏肽类毒素的蘑菇主要有鹅膏属 ( A manita) 、盔孢伞属 ( Ga2 leri na) 和环柄菇属 ( Lepiota) 中的一些种类 , 在鹅膏菌中 , 主要有 A . phalloides , A . verna , A . vi rosa , A . bisporigera , A . ocreata , A . suballi2 acea , A . tenuif olia , A . bygroscopia 等 , 在盔孢伞属 ( Galerina) 中 ,含有 基金项目 :国家自然科学基金资助项目(30070005) 作者单位 :湖南师范大学生命科学学院 (中国湖南 　长沙　410081) 作者简介 :陈作红 (1964 - ) ,男 ,湖南邵阳市人 ,博士 ,副教授 ,主要从事 有毒蘑菇及其毒素研究工作。 鹅膏肽类毒素含量的种类有 Galerina marginata , G. aut um nalis , G. venenata , G. unicolor , G. beinthii 等 ,在环柄菇属 ( Lepiota) 中 ,主要有 Lepiota helveola , L . josserandi , L . heteri , L . castanae , L . brunneo - i ncarnata , L . scobinella 等 [5 ,6 ]。但导致人们中毒死亡的绝大多数是鹅 膏菌属的种类。在欧洲 ,导致死亡的 95 %是由毒鹅膏 ( A . phalloides) 所 致 [3 ] ,因此人们对于鹅膏肽类毒素的研究所用材料主要来自毒鹅膏。最 近的研究明 A . phalloides 在美国、南非、马来西亚、墨西哥、澳大利 亚、印度等国家也有分布和中毒事件发生 [7 ]。我国鹅膏菌种类相当丰 富 ,迄今为止 ,我国此属已记载约 100 种 ,但很多种类沿用了欧洲、北美 的鹅膏菌名称 ,如一些很重要的有毒鹅膏菌沿用了欧洲的毒鹅膏 ( A . phalloides) 、白毒伞 ( A . verna) 、鳞柄白毒伞 ( A . vi rosa) 等。杨祝良的研 究表明 ,欧洲的以上三种毒鹅膏菌在我国很可能没有分布 ,我国的很多 种类包括几种剧毒鹅膏菌都是东亚所特有的[8 ]。在我国及东亚地区 ,主 要的剧毒鹅膏菌有灰花纹鹅膏 ( A . f uliginea) 、致命鹅膏 ( A . exitialis) 和黄盖鹅膏白色变种 ( A . subjunquillea var. alba) 。鹅膏菌中的一些种 类其毒素含量相当高 ,许多研究人员利用不同方法进行了分析 ,欧洲毒 鹅膏 ( A . phalloides) 的鹅膏毒素含量在 2 . 05～17 . 44 m g/ g 干子实体之 间 [9 ]。我们利用高效液相色谱 ( HPL C) 技术对产于我国的 28 种鹅膏菌 的主要肽类毒素(鹅膏毒肽和鬼笔毒肽) 进行了检测分析 ,并和采于欧洲 (德国) 的毒鹅膏 ( A . phalloides)作对照 ,结果表明 ,灰花纹鹅膏、致命鹅 膏、黄盖鹅膏白色变种和欧洲毒鹅膏所含毒素种类多、含量高 ,其子实体 菌盖部位主要毒素总量分别达到 12 586. 7μg/ g、8 152. 8μg/ g、1 058. 2 μg/ g、7 452. 8μg/ g 干重子实体[10 ]。 3 　中毒症状和机理 311 　中毒临床症状表现　含有鹅膏肽类毒素的蘑菇引起的中毒症状明 显表现出四个阶段 :潜伏期 (8～12 h) ,误食鹅膏菌后 ,一般发病较慢 ,有 6～12 h 的潜伏期 ,也有病例到 20 h 后才出现中毒症状 ,这一点对于诊 断具有很高的价值 ,因为大多数其它低毒蘑菇食用后 2 h 以内就表现出 症状 ;胃肠炎期 (8～48 h) ,潜伏期过后出现恶心、呕吐、腹痛、“霍乱型” 腹泻等肠胃症状 ;假愈期 (48～72 h) ,胃肠期过后 ,症状消失 ,近似康复 , 1～2 d 内无明显易见症状 ;内脏损害期 (72～96 h) ,假愈期过后 ,患者重 新出现腹痛、带血样腹泻等症状 ,病情迅速恶化 ,出现肝功能异常和黄 疸 ,肝肿大 ,这种损害可通过肝脏酶血清浓度、谷氨酸草酰乙酸转氨酶 ( GOT) 、谷氨酸丙酮酸转氨酶 ( GPT)和乳酸脱氢酶 (LDH)的变化来进行 诊断 ,随着这些酶活性的增加 ,血凝性被严重扰乱 ,引起内出血 ,最后导 致肝、肾、心、脑、肺等器官功能衰竭 ,5～8 d 病人死亡。 312 　中毒机理　鹅膏菌所含三类肽类毒素所引起的中毒性质和机理 062 实用预防医学 　2003 年 4 月 　第 10 卷 　第 2 期 　Practical Preventive Medicine ,Apr. 2003 ,Vol 10 ,No. 2 是不一样的 , 鹅膏毒肽 (amatoxins) 是慢作用毒素 ,食后 2～8 d 死亡。 amatoxins 对人的致死量大约为 0. 1 mg/ kg 体重 ,甚至更低。毒素由消 化道吸收 , 几内亚猪的致死剂量也是 0. 1 mg/ kg 体重 ,人和猪不管是口 服还是静脉注射或腹腔注射 ,其效果一样 ,但对于一些动物如小鼠和大 鼠尽管经静脉注射或腹腔注射其半致死量 LD50为 0. 3～0. 6 mg/ kg 体 重 ,但口服不中毒[4 ] ,在其它动物中 ,Fiume 等[11 ]发现猫和狗能消化道吸 收。我们最近几年在调查中发现食用了中毒病人呕吐物的鸡也能中毒 死亡。鬼笔毒肽 (phallotoxins)和毒伞素 (virotoxins) 是快作用毒素 ,静脉 或腹腔注射实验动物 ,一般 2～5 h 内就死亡 ,口服不中毒。其致死剂量 比 amatoxins 要高 ,对于小白鼠的半致死量 LD50为 1. 5～2. 0 mg/ kg 体 重。由于在误食鹅膏菌后 2～5 h 内并没表现出症状 ,以及鬼笔毒肽不 被肠道所吸收 ,因此在鹅膏菌中毒事件中 ,主要起作用的是鹅膏毒肽 (amatoxins) 。鹅膏菌毒素毒理作用机制 ,现在已经有了比较定性的结 论 ,鹅膏毒肽主要抑制真核生物的 RNA 聚合酶活性 ,鬼笔毒肽和毒伞素 则主要作用于真核细胞的肌动蛋白。 Fiume 和 Stirpe 等 (1966 ,1967)发现α- amanitin 中毒小白鼠开始 24 h 内肝细胞核 RNA 含量持续下降的现象 ,并且发现通过体内体外由α- amanitin处理的属肝细胞核的 RNA 合成被严重阻断 ,因此认为α- a2 manitin 抑制 RNA 聚合酶。Lindell 等 [12 ]用来自于海胆和鼠肝的 RNA 聚 合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行实验 ,发现只有 RNA 聚合酶Ⅱ被抑制 ,被抑制的浓度 低至 5～10 ngml21 ,而对 RNA 聚合酶 Ⅰ不起作用。Seifart 等 [13 ]进一步 发现 RNA 聚合酶Ⅲ也受α- amanitin 的抑制 ,但其α- amanitin 抑制浓度 为 RNA 聚合酶Ⅱ的 103～104 倍。不同来源的真核细胞的 RNA 聚合酶 Ⅱ对α- amanitin 的敏感性是不一样的 ,哺乳动物以及鱼和昆虫的 RNA 聚合酶Ⅱ对α- amanitin 高度敏感 ,一些植物的 RNA 聚合酶 Ⅱ的敏感性 较哺乳动物细胞低 5 倍左右 ,而一些真菌的敏感性就小于 50 倍以上 ,对 于含有鹅膏毒肽的鹅膏菌 ,其 RNA 聚合酶Ⅱ对α- amanitin 就产生几乎 完全的抗性了[4 ]。 由丝状肌动蛋白 ( F - actin) 构成的微丝是细胞骨架的主要成分 ,丝 状肌动蛋白 ( F - actin)是由球状肌动蛋白 ( G - actin)聚合组装而成 ,在正 常生理状态下 ,F - actin 与 G - actin 之间的聚合与解聚是一个动态的平 衡过程 ,这一动态过程关系到 ATP 水解释放能量与细胞质运动、细胞内 运输和肌肉运动等生理过程 ,鬼笔毒肽 (phallotoxins) 能专一性地与 F - actin 结合 ,从而打破 F - actin 与 G - actin 之间的平衡 ,大量形成 F - actin 毒肽复合体[14 ] , 毒伞素 (virotoxins)也具有相同的作用机制。 4 　鹅膏肽类毒素的检测分析方法 经过几十年的研究 ,已建立了多种检测分析鹅膏肽类毒素的方法。 411 　点迹法　Wieland 等 1949 年发现将一片鲜菇 (菌盖或菌柄) 挤压在 粗纸 (如报纸)上 ,待印迹干后 ,在印迹上滴一滴浓盐酸 ,如有鹅膏毒肽 amatoxins ,则在 5～10 min 后产生蓝色反应。这一显色反应不仅可检测 鲜菇而且也可检测干菇中的 amatoxins ,该方法以后得到了 Meixner (1979) [15 ]的证实 ,并被多次利用。amatoxins 显色反应的检测极限为 30 μg/ mL ,在极小的斑点中 ,50～100 ng 的 amatoxins 也可检测出来 ,这一 显色反应简便易行 ,特别适宜于野外采集时对毒菇的初步鉴定。 412 　层析法　Wieland 等 (1952)最先用纸层析分离毒素 ,以丁酮 - 丙酮 - 水作为通用的展开剂 ,用 1 %的肉桂醛甲醇液与浓盐酸蒸气的显色反 应来分离 A . p halloides 中的 amatoxins 和 phallotoxins , amatoxins 显紫 色 , phallotoxins 先为黄褐色 ,后变成蓝色。薄层层析 ( TLC) 法可克服纸 层析的一些不足 ,并且灵敏度要高 ,Sullivan 等 [16 ] (1965) 首次报道了用 TLC 法分离检测鹅膏菌中的α、β、γ - amanitin , Wieland , T. 等用硅胶 (Merck 60F254)作固定相 ,用 A 液 :正丁醇 - 乙酸乙酯 - 水 (14 :12 :4 ,V/ V)和 B 液 :氯仿 - 甲醇 - 水 (65 :25 :4 ,V/ V) 作流动相 ,建立了一个比较 有效的双向薄层层析系统。 413 　液相色谱 (LC)法　相对于纸层析及 TLC 来说 ,液相色谱法是分离 制备肽类毒素的一种重要方法 ,Wieland 等 (1952) 首先用 Cellulose 粉作 固定相 ,以后应用可用有机溶剂作流动相的 Sephadex G25 ,最后发展为 有效的可在亲脂性溶剂中都能溶胀的且耐受酸碱性更强的 Sephadex L H20 柱系统 ,Sephadex L H20 柱对于分离 amatoxins、phallotoxins 具有很 好的效果 , Yocum 等[17 ] (1977) 利用 Sephadex L H20 柱系统对美国东北 部鹅膏菌中的 amatoxins 和 phallotoxins 进行了定性与定量分析 , Yocum 认为应用该方法的检测极限到达每克干子实体含 0. 03 mg 的毒素。 414 　高效液相色谱 ( HPLC) 法 　HPLC 法分析分离生物样品具有速度 快、灵敏度高、分辨率好、用量少等优点 ,80 年代以后 ,HPLC 法广泛应用 于中毒病人血浆和尿液中肽类毒素的检测 [18～20 ]。Enjalbert 等 [21 ] (1992)利用反相 HPLC 建立了对鹅膏菌中的 amatoxins 和phallotoxins 进 行同时测定的分析方法 ,以后并利用该方法对欧洲毒鹅膏 ( A . phal2 loides)不同采集地点、不同部位子实体的中的鹅膏毒肽 (amatoxins) 和鬼 笔毒肽 (phallotoxins)进行了系列研究[22～24 ]。陈作红等[10 ,25 ]利用 HPLC 对我国的鹅膏菌肽类毒素也进行了系列研究。 除以上分析检测鹅膏菌肽类毒素的方法外还有很多方法 ,如放射性 免疫测定法[26 ] ,毛细管区带电泳法[27 ] , RNA 聚合酶法 [28 ] , phallotoxins 的肌动蛋白结合测定法[29 ]。 5 　鹅膏肽类毒素中毒治疗 511 　症状前的早期治疗　对于那些误食了含有鹅膏毒肽蘑菇但在 6 h 以内被送到了急救中心的病人 ,或者还未出现或刚表现出恶心、呕吐、腹 痛、腹泻等症状的病人 ,采用胃肠道清除是有效的。胃肠道清除有以下 处理方法 : ①洗胃 ,用宽内径的导管和生理盐水洗胃 ; ②活性炭吸附 ,洗 胃以后先用 100 g 的活性炭留在胃中 ,如果仍未腹泻 ,对于成人可以混 以 70 %的山梨糖醇 ,对于小孩可以混以 35 %的山梨糖醇 ; ③导泻 ,如果 没用山梨糖醇的话 ,可用柠檬酸镁作泻药 ,但柠檬酸镁与极个别致死有 关 ,一些机构不再建议使用。然而大多数病人都是误食后数 h 开始呕 吐、腹泻以后才进医院 ,对于这些病人 ,洗胃和催吐药不能起到十分明显 的作用。 512 　毒素排除　误食毒菌后的前 3 d ,毒素被肝反复吸收 ,毒素从胃肠 道中剩余的蘑菇残渣和被毒素污染的胆汁中进入血流中 ,以下方法可减 少胃肠道中的毒素。①通过单腔或双腔管连续的十二指肠抽吸 ,管子通 过幽门进入十二指肠的第二或第三部位 ; ②活性炭吸附 ,通过吸管或口 服每 2～4 h 增加 10 g 活性炭至十二指肠 ,活性炭的起始剂量可与山梨 糖醇混合使用 (对于成年人 ,剂量为每公斤体重 1 g 活性炭加 4. 3 ml 70 %的山梨糖醇 ,对于小孩 ,则使用 35 %的山梨糖醇) [30 ] ; ③胆汁引流 , 该方法在 48 h 以内可作为一种治疗方法[31 ]。 513 　促进肾排泄　尿排泄是去除毒素的主要途径 ,因此 ,过去一些人建 议最大限度地排尿 ,强制性利尿的方法包括渗透性利尿和药物利尿如呋 喃苯胺酸 ,然而临床研究缺乏确切的证据来支持这一方法。但维持适宜 的尿液排出量是必需的 ,过度排尿会给本已受损的肾带来危险。呕吐和 腹泻会导致体液迅速损失 ,因此必须维持病人的体液平衡 , 尤其在采取 强制性利尿的情况下更应注意 ,当体液不足时 ,强制性利尿必须禁忌 ,直 到体液补充治疗稳定了病人的血液动力学 ,利用中心静脉线可方便 监测 [5 ]。 514 　医疗护理　精心医护已成为提高生存率的重要因素 ,对于每个病 162实用预防医学 　2003 年 4 月 　第 10 卷 　第 2 期 　Practical Preventive Medicine ,Apr. 2003 ,Vol 10 ,No. 2 人来说 ,并不是以下所有方法都要采用 ,但在适当情况下这些方法都应 考虑和采用[5 ]。①摄取和排泄的监护 ; ②输液治疗 ; ③中心静脉导管的 安置 ,便于血液动力学不稳的病人的体液监测 ; ④静脉注射葡萄糖 ,维持 血液中正常葡萄糖的水平可防止对低血糖的不利影响 ; ⑤血清因子的监 测 ,凝血酶原、转氨酶、肌酸酶、电解质、钙、磷酸盐、纤维蛋白原和氨的水 平应定时 (每 12～24 h)进行监测 ; ⑥血浆的补充 ,对于那些胃肠出血的 病人需要补充血浆以维持血液体积和凝血因子的适当水平 ; ⑦输血治 疗 ,当胃肠损害很严重时 ,需进行输血补充。 515 　药物治疗　在过去 ,尽管试验了许多药物试图减少毒素对肝的进 一步损害 ,但由于每个病人所得到的复杂治疗难以判断这些药物的真正 效果 ,然而 ,下列药物仍可建议使用[5 ,6 ]。①青霉素 G ,使用剂量为 40 百 万单位/ d 或每公斤体重 0. 5～1 万单位/ d ,注射 3 d ,小孩剂量为每公 斤体重 1 万单位 ,这种抗生素通常在连续静脉注射时加入 ,大剂量的青 霉素可能引起抽搐 ,因此在注射时要注意监护好病人 ; ②蓟素和水飞蓟 素 ,这种治疗方法行之有效 ,在欧洲几乎每个鹅膏毒素中毒的病人都要 部分用到。蓟素和水飞蓟素是从野生植物蓟 (Silybum marianum) 中提取 而来 ,由于它的“护肝”作用而在欧洲得到广泛使用 ,大量的实验和临床 研究证明了它的有效性 , 静脉注射的剂量为每公斤体重 20～30 mg/ d ; ③维生素 K ,40 mg/ d ,静脉注射 ; ④皮质类固醇如地塞米松 , 20～40 mg/ d ,静脉注射。⑤二巯基丙磺酸钠 ,5 % 5 mg ,肌肉注射 ,近年来在我 国广泛采用。 516 　中药治疗 　使用中草药治疗蘑菇中毒在我国有很多方法介 绍 [32 ] ,何晓玲等[33 ] (1999) 报道了应用紫灵芝对鹅膏菌中毒的治疗效 果 ,取无虫蛀紫灵芝干品 50 g 磨粉 ,加水煎 2 次 ,然后将 2 次煎液混合浓 缩至约 150 mL ,口服 ,每天 3 次 ,每次 50 mL 。结果表明在救治的 28 例 病人中 ,治愈 27 例 ,因此认为紫灵芝是治疗各种毒蘑菇的理想药物。近 年来在湖南的很多蘑菇中毒病例中 ,湘雅医院采用我们建议的该方法也 取得了很好的效果。 517 　肝移植　肝是鹅膏毒素易于损害的器官 ,如果肝损害很严重 ,需 考虑肝移植 ,美国自 1988 年起就把肝移植作为一种确定的方法来使 用 [34 ] ,从适宜的观点来说 ,很多鹅膏毒素中毒的病人都是理想的 ,通常 他们年轻 ,很少有其它不利于肝移植的健康问题 ,但有两个问题要注意 , 第一 ,病人是否适宜做肝移植 ,第二 ,最佳手术时候。目前鹅膏中毒病人 死亡率一般在 10 %～30 % ,而肝移植危险性很大 , 必须采取非常严格的 以防止不适宜地进行肝移植 ,肝移植不是一般的手术 ,除高昂的费 用外 ,并且随之产生的长期病态也仍然高。在肝损害急剧恶化的情况 下 ,可接受肝移植的指征包括凝血酶原低于 20 %并伴随着肌酸肝上升 (大于 2 mg/ dL)和高的胆红素值 (大于 20 mg/ dL) [6 ]。 518 　血液透析　鹅膏毒素与活性炭有很高的亲和性 ,然而 ,狗的毒物 动力学实验数据表明任何形式的血液透析似乎不太有效 ,除非在误食的 前几个小时或任何症状不明显之前。尿液中的鹅膏毒素排泄量比血液 透析所达到的最大排出量要高好多倍。尽管这样 ,但仍有很多机构认为 该方法有一定作用 ,在一些国家 ,不管何种中毒 ,血液透析是一种通用的 方法 ,而不考虑它的科学理由。 519 　血浆置换 　该方法在很多鹅膏中毒的治疗病例中得到了应 用 [35 ] ,从理论来讲 ,它不会对毒素浓度产生明显影响 ,除非在中毒的早 期进行。鹅膏毒素只在食后的开始 1～2 d 以比较低的浓度在血流中存 在。然而 ,在中毒后期 ,血浆置换对保持代谢正常和改善凝血机制是有 好处的[5 ]。 [参考文献 ] [1 ] 张志光 ,刘建强 ,陈作红 ,等. 某市 36 起毒蕈中毒事件调查 [J ]. 现代预防医 学 ,2002 ,29 (3) :301 - 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