肉毒毒素

肉毒毒素 2007年2月第35卷第1期临床军医杂志(ClinJMedOffic)-117- 【l2]Yilm*,.TumyU,YildrimZ,TurkozY,eta1.Useofpleuralfluid C-reactiveproteinindiagnosisofpleuralofeffusion[J].Respir Med,2000,94(5):432. [13]YokoeT,MinoguchiK,MatsuoH,eta1.Elevatedlevelsof C-reactiveproteinandintedeukin-6inpatientswithobstructive sleepapneasyndromearedecreasedbynasalcontinuouspositive airwaypressure[J】.Circulation,2003,107(8):1129—1134. [14】ShamsuzzamanAS,WinniekiM.LanfranchiP,村a1.Elevated 肉毒毒素 韩业牛,王伟勇(解放羊第11医院,新疆伊宁835000) C-reactiveproteininpatientswithobstructivesleepapnea[J]? Circulation,2002,105:2462—2464. ? [15]王轶娜,杨宇,罗荧茎,等.经鼻持续气道正压通气对阻塞 性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者血清c一反应蛋白的影响 [J].中华结核和呼吸杂志.2004,27(1O):695—696. [16]周艺峰.哮喘患者IL一8,CRP的检测与意义[J].临床检验杂 志,1999,17(3):153. 擒要:肉毒毒素毒力极强,一般分为7种类型.各型分子结构基本一致.但他们的抗原性和免疫原性及其毒性作用机制则不同.本文对 肉毒毒素作用的临床效应包括肌肉化学性去神经支配效应,自主神经系统效应,镇痛效应作了详细阐述.对内毒毒束的作用机制及转归 也作了介绍 美t词:肉毒毒素;结构;作用机制;临床效应 中圈分类号:R996.1文献标志码:A文章编号:1671-3826(2007)Ol-0117-03 早在1817年,JtmfinusKemer首先认识到,食物中所携 带的某种毒素,能够导致骨骼肌和副交感神经功能麻痹. 至1895年,Vail.Ermengem在一次暴发性食物中毒流行病学 调查,’于食物与人体内均检出了革兰阳性,厌氧肉毒梭菌 (Glomidiumbotulinum),并定名为”肉毒病(botulism)”.肉 毒梭菌所产生的肉毒毒素(Botulinumtoxin,BTX),具有极 强的毒力.低至0.05即可致死. 1内毒毒素的结构 肉毒毒素通常可划分为7种类型.即A,B,C,D,E,F,G 墅肉毒毒素,其中C型又可分为c1和c2(或称C和CB) 两个亚型,因此又有8型提法.各型肉毒毒素的抗原性 (~atigcnieity)和免疫原性(;mmunogenicity)及其毒性作用机 制不同,但分子结构基本一致. 无论自然状态还是人工培养,肉毒梭菌所产生的肉毒 毒素,通常以神经毒素与血凝素或非血凝活性蛋白复合体 的形式存在,血凝素等非神经毒素蛋白对维持毒素三维结 构及稳定性起着重要作用.此种存在形式,即为”前体毒素 (Progenitortoxin)”.如同多种生物活性蛋白一样,肉毒毒 索生物活性与其空间形态结构相关.(1)柏?以上.特别 是碱性环境,很容易发生肉毒毒素热变性;(2)空气?液体 界面形成的气泡.能够引起神经毒索的伸展和形状改变,从 而使毒素溶液失去毒性;(3)氮气和二氧化碳环境,也能发 生毒素变性;(4)过低浓度稀释(如吕/L)能够降低神经 毒索稳定性,但是采用pH?6.8的其他蛋白(如明胶,牛或 人血清白蛋白)缓冲液稀释则能有效防止这一效应,因此通 常的药用肉毒毒素产品即是一种复合制剂J. 各型肉毒毒素神经毒素具有相近的相对分子质量,即 为约150000单链多肽.无论内源还是外源性蛋白分解 酶,均可将此单链多肽切割为双链,双链间至少有一个二硫 键联结.打断二硫键彻底分离的两条多肽链中,一条相对 分子质量100000肽链即为重链(heavychain,H链),H链 的羧基端与靶细胞受体具有高度特异性结合位点,H链的 氨基端则相关于细胞内吞转运活动;另一条相对分子质量 50000肽链即为轻链(1ightchain,L链),L链实质是锌肽链 内切酶(Zillicendopepfidase).是毒素的活性成分. 2肉毒毒蠢的作用机制 神经毒素的作用发挥需经过4个步骤(见图1):(1) 神经毒素H链的羧基端受体识别位点与胆碱能神经末梢 质膜上受体特异性结合.(2)在受体介导下,经能量依赖 性细胞内吞作用(endocytosis).完成神经毒素跨膜转运,形 成胞内体(endosome).(3)酸性环境的胞内体,神经毒素 经一系列蛋白分解活动,形成L链—锌肽链内切酶并释放 进人神经细胞胞质.(4)L链一锌肽链内切酶的作用底物 不同类型肉毒毒素不同,BTX—A.E.CI的L链裂解突触相 收稿日期:2006?l1-30 作者简介:韩业华(1959一),女,河北张家口人.副主任医师.发表论文lO余篇. ? 118?临床军医杂志第35卷 嚣 然 , 托llll}焱燕擞 弘.矗, 质膜(即突触前膜)SNAP.25突触融合蛋白 步骤l234 图l神经毒素作用4个步骤图解 关膜蛋白(SyNaptosomalAssociatedProtein25,SNAP25), BTX.c的L链裂解突触融合蛋白(Syntaxin),BTXB,D,F, G的L链裂解囊泡相关膜蛋白(VAMP/Synaptobrevin);然 而,各型毒素L链作用底物-SNAP25,Syntaxin,VAMP的复 合物,又称SNARE[可溶性的NSF(N-乙基.马来酰亚胺-敏 感因子).附着蛋白受体]复合物,则是介导乙酰胆碱囊泡停 靠突触前膜及出胞的必需,如此任何类型毒素的最终效应 阻止了SNARE复合物形成,从而抑制了乙酰胆碱以囊泡为 单位的”倾囊”式突触间隙释放,即所谓量子式释放?. 3肉毒毒素作用的临床效应 3.1肌肉化学性去神经支配效应肉毒毒素作用的最主 要临床效应,是乙酰胆碱突触间隙量子式释放抑制,从而阻 断了有效性神经.肌接头的兴奋传递,致使肌肉失神经支 配,临床则表现为肌肉弛缓性瘫,即所谓的肌肉”化学性去 神经支配(chemodenervation)”;这是迄今临床应用肉毒毒 素治疗肌肉高张,更为普遍认同的理论基础.而20世 纪末,有学者提出了肌肉反射活动抑制(或牵张反射抑制) 理论.1993年Filippi【4对鼠下颌肌BTX-A注射后进行的 肌梭(musclespindle)功能试验研究,发现Ia类纤维传人功 能减退,因此认为肉毒毒素肌肉注射也影响着肌肉感觉传 人反馈环路,从而影响着肌张力;1996年Rosales对鼠股 二头肌BTX.A注射后梭外肌(extrafusalmuscle)与梭内肌 (intmfusalmuscle)试验研究指出,在肌肉部分性去神经支 配前提下,肉毒毒素可能通过梭内肌阻滞效应致使肌梭紧 张性降低,从而继发性减弱了I8纤维的传人冲动,进而发 挥着感觉反馈性肌张力下降效应.显然,无论直接导致梭 外肌弛缓性瘫,还是梭内肌阻滞后肌梭敏感性下降所致的 肌紧张性(张力)减退,均属肌肉化学性去神经支配范畴; 而基于梭外肌纤维数量上占绝对优势的肌肉组织学特性, 临床又几乎不可能将特异性肉毒毒素注射至肌梭,并且肌 紧张性(张力)维持又是众多梭外肌运动单位交替收缩的 结果,因此肉毒毒素作用的临床肌肉效应,无论是首先出现 的时间还是临床表现程度,都更可能直接展示为肌肉弛缓 性瘫,而肌张力改变可能并无明显临床表现乃至并无实际 临床意义. 3.2自主神经系统效应生理学研究业已确认,剖交感神 经节后纤维亦属胆碱能神经纤维.临床采用BTX-A注射 这些纤维所支配的唾液腺,有效治疗了脑性瘫痪的多涎病 症J.其机制,实质上类似于”肌肉化学性去神经支配”, 即阻断了副交感神经节后纤维与受支配腺体间的兴奋传 递J.而且,另有肉毒毒素成功应用于多汗症的临床治疗 文献报道,这也印证了肉毒毒素对副交感神经胆碱能节后 纤维作用的理论. 3.3镇痛效应随着BTX-A治疗肌肉痉挛临床应用的不 断推广,众多研究发现患者相应存在的疼痛症状亦得到了 显着性缓解,迄今为止,更普遍性认为这是肌肉痉挛解除后 的附带效应——即所谓痉挛相关性疼痛解除’.但是近 来不少学者发现,疼痛减轻程度一定程度上或有时超出了 肌肉松弛程度.经甲醛足跟部皮下处理建立的鼠炎性疼痛 模型研究发现,足跟炎性反应区BTX-A处理后,并无明显 的肌肉松弛表现,却可见鼠疼痛行为反应显着性下降,而且 伴有来自外周初级感觉传人神经的谷氨酸酯(glutamate, Glu)和(或)神经肽(neuropepfides)类物质释放抑制;如此 认为,BTX.A抑制了外周疼痛刺激的感受敏感性,继而伴随 感觉传人冲动的减低,减弱了中枢的感觉敏感性…. 4肉毒毒素作用的转归 4.1神经.肌接头转归迄今为止,大量研究确认,BTX发 挥肌肉化学性去神经支配的过程中,BTX中毒神经末梢 (神经-肌接头),并未发生BTX制导的神经末梢细胞膜(包 含突触前膜),突触间隙,突触后膜等结构破坏,亦即是说中 毒神经,肌接头的解剖结构完整;只是,在神经-肌接头突触 前膜侧的神经末梢胞内,发生了BTX介导,阻碍SNARE复 合物形成的诸多膜蛋白分子结构破坏,致使乙酰胆碱囊泡 释放抑制.如此的BTX作用机制,普遍认同是临床BTX靶 肌注射后,其效应期有限并最终恢复肌肉原本功能状态的 基础.通常,临床BTX-A靶肌注射后,l2,72h出现肌肉 化学性去神经支配效应——即相关于单肌注射剂量与范围 的肌肉松弛乃至弛缓性瘫,此种肌肉效应可保持3,6个 月.最终的肌肉原本功能状态恢复,早先认为是中毒神经 末梢,临近神经-肌接头的无髓鞘轴突区域侧方发生芽生并 建立新的神经一肌接头的结果;后来认识到,随着BTX的清 除,突触前膜和乙酰胆碱囊泡膜上形成SNARE复合物的膜 蛋白结构地修复(此修复可能是神经元新合成蛋白的膜结 构表达,抑或是酶介导的蛋白分子结构再修复),原本中毒 的神经.肌接头将重新恢复兴奋传递功能-s].1999年de Paiva[s对鼠肌肉注射BTX—A后神经-肌接头功能修复试验 研究后,提出了修复过程的两个阶段观点.第一阶段,BTX-A 爨鬣窿 2007年2月第35卷第1期临床军医杂志(ClinJMedOffic)?119? 注射后原始神经.肌接头中毒失去功能,后续数天内肌肉致 瘫而诱导内在与外在神经营养因子(neurotrophicfactors)和 蛋白酶(proteases)水平改变,进而触发了中毒神经末梢胞 膜迅速延展的芽生;芽生可能形成幼稚性突触联系,而成为 早期肌肉功能恢复电生理迹象的基础.第二阶段,随着 BTX-A清除,神经末梢膜蛋白结构修复,原始神经一肌接头 功能逐渐恢复;在竞争抑制机制作用下,乙酰胆碱囊泡逐步 集中至原始神经末梢,并伴同逐步的新芽结构退化及清除, 最终原始神经.肌接头功能完全性恢复.需要指出的是,de Paiva【8的结论是建立在单次肌肉BTX.A注射基础之上的, 而临床实践中不乏追加,重复BTX注射治疗患者,如此至 少在此类患者肌肉功能恢复过程及机制可能远较两阶段理 论复杂.但无论基础试验研究还是临床实践研究,一致性 结论体现在:(1)BTX临床化学性去神经支配是一限时性 效应;(2)芽生的最终结局,无论是否形成成熟性神经.肌接 头,其绝大多数幼稚结构终将被清除;(3)原始神经.肌接 头确有最终完全性恢复潜力,而在追加,重复性治疗策略下 (即累积效应)是否对其有影响尚需研究,但至少在单次肌 肉注射中它可能是最终结局. 4.2化学性去神经支配肌肉预后BTX肌肉注射后是否 会发生肌纤维化或萎缩,1989年Borodic睑痉挛BTX注 射治疗报道,发现存在睑肌纤维化与萎缩表现.但是,近年 的众多研究认为,区别于乙醇或酚注射致使外周神经Wa1. Ier变性而继发肌肉持久性失神经支配所最终产生的肌纤 维化与萎缩,BTX注射仅仅产生肌肉短期内失神经支配,至 今即无试验研究亦元临床确凿证据表明BTx注射后将发 生肌纤维化与萎缩;更有学者肯定性指出,BTX注射治疗并 无真正意义上的完全性肌肉失神经支配,而肌肉组织,肌纤 维内部结构也不会有任何相应性实质改变-6].但至少在 BTX重复注射治疗,如此延长了BTX治疗效应患者,是否 有肌肉退变可能,至今尚且缺乏完全随机对照类的充分性 客观研究结论. 参考文献: [1】JankovicJ.Botulinumtoxininclinicalpractice【J].JNeurol 957. NeurosurgPsychiatry,2004,75:951— [2]罗蓉,毛萌.肉毒毒素在脑性瘫痪康复中的应用【J】. 实用儿科临床杂志,2005,20(6):594—596. [3】SinghiP,RayM.Botulinumtoxininchildrenwithcerebralpalsy [JJ.IndianJPediatr2004,71:1087—1091. [4】FilippiGM,ErricoP.SantarelliR,eta1.Botulinum—Atoxin effectsonratjawmu~lespindles[J].ActaOtoLaryngol, 1993.113:400—404. [5]RosMesRL,ArimuraK,TakenagaS,eta1.Extrafusalandintra— fusalmuscleeffectsinexperimentalbotulinumtoxin-Ainjection [J].MuscleNerve,1996,19:488—496. [6]SuskindDL,TiltonA.Clinicalstudyofbotulinum-atoxininthe treatmentofsialorrheainchildrenwithcerebralpalsy[J].Lan- goscope,2002,112(1):73—81. [7]Aok’iKR.Reviewofaproposedmechanismfortheantinocieep- fiveactionofbotulinumtoxintypeA【J].Neurotoxicology, 2005,26(5):785—793. [8]dePaivaA,MeunierFA,MolgoJ,eta1.Functionalrepairof motorendplatesafterbotulinumneurotoxintypeApoisoning:bi— phasicswitchofsynapticactivitybetweennervesproutsandtheir patentterminals[J].PmcNatlAcadSciUSA.1999,96(6): 3200—3205. 【9]BorodicGE,CozzolinoD.Blepharospasmanditstreatment,with emphasisontheuseofbotulinumtoxin[J].PlastReconstrSurg, 1989,83:546—554. 脱敏注射破伤风抗毒素血清致过敏2例 张娟,李艳秋(解放军第537医院息诊科,陕西宝鸡 721006) 关誓词:破伤风抗毒素;脱敏 中圈分类号:R593.1 例1.男25岁.与人打架时被刀刺伤左臂,在外科行 清创术后到门诊注射破伤风抗毒索血清.皮试阳性,皮丘 红肿.直径约1.5cm,局部有痒感.护士行脱敏注射,共4 次,间隔时间为每次20min.在脱敏注射过程中病人无明 显不适,注射完毕后病人离科,时间为13:4O.约2h后病 人返科自诉全身瘙痒,查体:见前臂掌侧,耳后,腹股沟处有 红斑,丘疹.瘙痒明显,遵医嘱给予葡萄糖酸钙1Oml静推 后离科.2O:3O病人又返科,自诉全身瘙痒难忍,查体:全身 遍布红斑,丘疹.遵医嘱肌注异丙嗪25mg,维生素C2.0g, 葡萄糖酸钙1Oml加入5%葡萄糖500ml中静滴半小时后 病人瘙痒症状减轻,液体续输2d后痊愈. 例2.男,37岁.建筑工地施工时致手指挤压伤,外科 行清创,固定后到门诊注射破伤风抗毒索血清.皮丘周围 出现伪足,皮试阳性,患者自感头晕,l5rain后自觉症状消 失.脱敏注射第1针,患者元明显不适.20rain后注射第2 针,病人逐渐开始心慌,气促,呼吸困难,全身不适.立即让 病人平卧,吸氧4L/min,皮下注射肾上腺索O.5ml,肌注异 丙嗪25mg,5%葡萄糖500ml静滴,10min后病人症状缓 解,液体输完后无不适,病人离科. 讨论破伤风抗毒索是一种免疫马血清,注射后较易 出现过敏反应.用药之前先做过敏试验,以前曾用过的超 过1周者如再用仍需做过敏试验.过敏试验阳性者,局部 反应为皮丘红肿,硬结>1.5cm,红晕可超过4cm,有时出 现伪足,主诉痒感.个别患者还会出现胸闷,头晕,憋气,呼 吸困难等全身症状.做过敏试验前应询问过敏史,过敏体 质者应准备好抢救用物.行脱敏注射时也要随时观察病人 的反应和症状,妥善安置好病人.注射破伤风抗毒索血清 时发生严重过敏反应者极为少见,但门诊注射室的工作人 员应重视,严格执行操作规程以免发生意外. (收稿日期:2006.11-06)