常见致死性毒性农药中毒发病机制

 

农药中毒发病机制专业分析

基于最新中外指南及文献的系统性总结 · 急诊科医师临床参考


最后更新:2025年5月

一、百草枯中毒(Paraquat poisoning)

1. 氧化应激与脂质过氧化

① 百草枯通过NADPH氧化酶介导的氧化还原循环,产生大量活性氧(ROS)和超氧阴离子(O₂⁻)。

② ROS攻击细胞膜不饱和脂肪酸,引发脂质过氧化连锁反应,破坏线粒体、内质网等细胞结构。

③ 肺组织因富含多胺转运体(OCTN1/2)主动摄取百草枯,导致肺泡上皮细胞和肺成纤维细胞损伤,最终形成不可逆性肺纤维化(”百草枯肺”)。

2. 线粒体毒性

① 抑制线粒体复合物Ⅰ(NADH脱氢酶)和Ⅲ(细胞色素c还原酶),阻断电子传递链,导致ATP合成障碍。

② 诱导线粒体通透性转换孔(mPTP)开放,释放细胞色素C,激活Caspase级联反应,引发细胞凋亡。

3. 炎症级联反应

① 激活NF-κB通路,促进TNF-α、IL-6等促炎因子释放,加重肺及多器官损伤。

② 中性粒细胞浸润释放髓过氧化物酶(MPO),进一步催化次氯酸(HOCl)生成,扩大氧化损伤。

 

临床提示:百草枯中毒后6-12小时为治疗关键窗口期,需早期阻断氧化应激(NAC、超氧化物歧化酶类似物)联合免疫调节(甲强龙+环磷酰胺)。

二、敌草快中毒(Diquat poisoning)

1. 氧化磷酸化解偶联

① 敌草快通过Fenton反应生成羟基自由基(·OH),直接氧化DNA、蛋白质及脂质。

② 干扰线粒体氧化磷酸化过程,导致ADP无法转化为ATP,引发细胞能量耗竭。

2. 多巴胺能系统损伤

① 选择性蓄积于黑质-纹状体系统,抑制多巴胺转运体(DAT),诱导多巴胺能神经元凋亡。

② 通过抑制酪氨酸羟化酶(TH)减少多巴胺合成,与帕金森样症状相关。

三、草甘膦中毒(Glyphosate poisoning)

1. 芳香族氨基酸合成抑制

① 竞争性抑制5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS),阻断莽草酸途径,导致苯丙氨酸、酪氨酸缺乏,影响蛋白质合成。

2. 细胞膜通透性改变

① 制剂中表面活性剂(如聚氧乙烯胺)破坏细胞膜脂质双分子层,增加细胞内钙超载风险。

② 诱导线粒体肿胀及溶酶体膜破裂,释放组织蛋白酶引发自噬性死亡。

 

治疗要点:草甘膦中毒需重点纠正代谢性酸中毒(碳酸氢钠),严重病例需考虑血液净化治疗。

四、草铵膦中毒(Glufosinate poisoning)

1. 谷氨酰胺合成酶(GS)抑制

① 竞争性抑制GS活性,导致谷氨酸蓄积及γ-氨基丁酸(GABA)合成减少,引发中枢兴奋性毒性。

② 脑组织GS抑制后,氨代谢障碍诱发脑水肿及神经递质紊乱。

2. 能量代谢障碍

① 抑制丙酮酸脱氢酶复合体(PDHC),减少乙酰辅酶A生成,干扰三羧酸循环。

② 心肌细胞因ATP耗竭出现Q-T间期延长及室性心律失常。

五、虫螨腈中毒(Chlorfenapyr poisoning)

1. 氧化磷酸化解偶联机制

① 代谢产物溴代吡咯腈(CL 303268)作为质子载体,破坏线粒体内膜质子梯度,使ATP合成与电子传递脱节。

② 线粒体膜电位(ΔΨm)崩溃触发细胞色素C释放,激活Caspase-9/3通路诱导凋亡。

2. 延迟性神经毒性

① 亲脂性特性使其易透过血脑屏障,选择性损伤少突胶质细胞,导致脑白质脱髓鞘。

② 抑制Na⁺/K⁺-ATP酶,引起神经元去极化及谷氨酸兴奋性毒性。

3. 多器官能量衰竭

① 骨骼肌细胞因ATP耗竭出现横纹肌溶解,释放肌红蛋白致急性肾损伤。

② 心肌细胞钙稳态失衡诱发恶性心律失常。

 

指南推荐:2025年《急性虫螨腈中毒诊治中国专家共识》指出,中毒72小时内需动态监测血溴代吡咯腈浓度,并行连续血液灌流(每日1次×3天)。

关键治疗靶点提示


百草枯/敌草快

早期阻断氧化应激(NAC、超氧化物歧化酶类似物)联合免疫调节(甲强龙+环磷酰胺)。


草甘膦/草铵膦

纠正代谢性酸中毒(碳酸氢钠),必要时血液净化。


虫螨腈

强调早期血液灌流清除原型药物,晚期需针对代谢产物进行抗氧化治疗(如依达拉奉)。


实验室监测

动态监测毒物浓度及代谢产物,指导血液净化治疗时机选择。

 

免责声明:以上机制总结综合近年文献及指南,临床需结合毒物检测及个体化评估制定方案。

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