大鼠急性八角莲中毒的组织病理学变化

徐祥，徐茂盛，朱建华，黄光照

（1.皖南医学院法医学院，安徽芜湖 241002；2.泾县公安局刑侦大队，安徽泾县 242500；3.华中科技大学同济医学院，湖北武汉 430030）

大鼠急性八角莲中毒的组织病理学变化

徐祥1，徐茂盛2，朱建华1，黄光照3

（1.皖南医学院法医学院，安徽芜湖 241002；2.泾县公安局刑侦大队，安徽泾县 242500；3.华中科技大学同济医学院，湖北武汉 430030）

目的观察大鼠急性八角莲中毒后主要器官的病理形态学改变，探讨急性八角莲中毒的作用机制及其对靶器官、靶组织的损伤影响。方法随机将40只SD大鼠，分为3个实验组（0.5、1.0和2.0倍LD50剂量的八角莲水煎剂灌胃）和1个对照组（1.0倍LD50剂量的生理盐水灌胃）。大鼠在八角莲急性染毒后14d处死，解剖取脑、心、肝、肺、肾，样品经组织病理学处理后，光镜和电镜下观察大鼠主要器官病理形态学改变。实验数据采用χ2检验进行统计学分析。结果光镜观察结果：神经元胞质疏松，大部分尼氏小体消失；心肌细胞肿胀，润盘及横纹结构消失；肝细胞水肿、气球样变；肾近曲小管上皮细胞肿胀，管腔内见蛋白质样红色淡染物质。电镜观察结果：神经元细胞膜及核膜结构破坏，胞质明显水肿，细胞器大多已破坏、消失。急性染毒后4组大鼠死亡率随着剂量的增加而增高（P＜0.05）。结论急性八角莲中毒可引起多器官病理形态学改变，其毒性作用与剂量呈正相关性，且主要靶组织、靶器官为脑（神经元）、心、肝和肾。

法医病理学；中毒；八角莲；大鼠

八角莲系小檗科八角莲属植物八角莲、六角莲和川八角莲的根及根茎[1]，别名鬼臼、江边一碗水等，分布于浙江、江西、安徽、四川等地。八角莲是我国传统的民间常用药之一，具有化痰解毒、祛瘀散结的功效，主治咳嗽、咽喉肿痛、瘰疬、无名肿毒、毒蛇咬伤、跌打损伤、风湿痹痛[2]。八角莲属植物的主要成分为鬼臼毒素，既是主要的药用有效成分，也是本属植物质量监控的指标[3]，具有细胞毒性[4-5]，民间常有因摄入过量致中毒甚至死亡的报道[6-11]。本研究对大鼠进行急性八角莲中毒的病理学观察，旨在探讨其致毒作用的机制及其对靶器官、靶组织的损伤影响，为八角莲中毒的法医学鉴定提供依据。

1 材料与方法

1.1 主要试剂及仪器

八角莲购于中国科技开发院芜湖分院中医肿瘤研究所，经安徽中医药高等专科学校王宁教授鉴定。八角莲水煎剂制备后（1g生药/1mL）冷藏备用。

Olympus BX51生物显微镜（日本Olympus公司），JEM-1230型透射电镜（日本电子株式会社）。

1.2 动物分组及染毒

1.2.1 动物分组

清洁级SD大鼠40只，雌雄各半，分笼饲养，体质量200～220 g，由浙江省实验动物中心提供，许可证号：SCXK（浙）2008-0033。随机分为3个实验组和1个对照组，每组各10只。

1.2.2 急性染毒模型

据报道[2]云南八角莲粉剂予小鼠灌服LD50为0.493 g/kg、家兔灌服LD50为4.5 g/kg，家兔灌服后在12h左右中毒死亡。本实验按文献[12]中的计算方法，将家兔LD50剂量折算成大鼠灌胃的LD50值，约为9.45g/kg。实验组分别灌服0.5、1.0和2.0倍LD50剂量的八角莲水煎剂，对照组灌服相当于1.0倍LD50剂量的等体积生理盐水。实验组一次性经口急性染毒，各组未死亡大鼠连续观察14d后断头处死。

1.3 实验方法

1.3.1 光镜标本的制备

各组大鼠均取出脑、心、肝、肺、肾等器官，经固定、脱水、浸蜡、包埋、切片、染色后，光镜观察并摄片。

1.3.2 电镜标本的制备

各组大鼠于濒死期随机选取2只立即在脑豆状核部位取1mm×1mm×1mm大小组织，对照组灌胃后处死，随机选取2只同上步骤。经固定、漂洗、后固定、脱水、浸透、聚合、超薄切片，电镜观察并摄片。

1.4 统计学分析

各组大鼠急性染毒致死数据，采用SPSS 13.0统计软件进行数据处理，采用χ2检验进行显著性检验。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 急性染毒后中毒症状

染毒即刻死亡大鼠出现静伏少动，后呼吸频率加快，继则全身抽搐、角弓反张后死亡，濒死期可见眼球突出、瞳孔渐散大。存活大鼠中毒症状一般持续5～30 min，进食量下降，嗜睡，多数出现腹泻，大便呈黄色黏液水样，腹泻程度依灌胃剂量增加而加重，其中2.0倍LD50组个别大鼠腹泻持续致染毒后第7天。对照组大鼠均存活且未见明显异常。

2.2 主要器官光镜观察结果

脑：0.5倍LD50组，神经元结构基本正常，细胞核染色较清晰，胞质均匀；1.0、2.0倍LD50组，神经元细胞核染色变浅，胞质疏松淡染，呈颗粒状，大部分神经元尼氏小体消失（图1A）。

心：0.5、1.0倍LD50组，心肌间质略疏松，心肌细胞肿胀，胞质疏松淡染，润盘及横纹结构不清或消失；2.0倍LD50组，心肌间质疏松，心肌细胞肿胀，胞质疏松淡染，润盘及横纹结构消失，局灶性炎症细胞浸润（图1B）。

肝：0.5倍LD50组，肝小叶中央区肝细胞水肿较明显，气球样变；1.0、2.0倍LD50组，肝细胞明显水肿，气球样变，小叶中央区为甚，肝窦扩张、淤血（图1C）。

肺：0.5倍LD50组未见明显异常；1.0、2.0倍LD50组，肺泡壁略增厚，毛细血管轻度扩张，肺泡腔内未见异常物质。

肾：0.5倍LD50组，肾近曲小管上皮细胞肿胀，胞质疏松淡染，管腔内少量蛋白样红染物质，肾小球结构基本正常；1.0、2.0倍LD50组，肾近曲小管上皮细胞肿胀，大部分向管腔内突出，管腔内见蛋白样红染物质，肾小球结构基本正常（图1D）。

各实验组存活大鼠经5～7 d中毒症状逐渐消失，处死后重要器官未见明显异常。对照组亦未见明显异常。

2.3 脑豆状核电镜观察结果

0.5倍LD50组：细胞膜及核膜基本完整，结构较清晰；线粒体数量减少，部分肿胀，个别呈空泡样变；粗面内质网形态基本正常，少数内质网肿胀；核糖体数量较丰富（图2A）。

1.0倍LD50组：细胞膜及核膜不完整，细胞胞质水肿；线粒体数量明显减少，部分肿胀、呈空泡样变；粗面内质网明显肿胀；核糖体数量明显减少（图2B）。

2.0倍LD50组：细胞膜及核膜结构完全破坏，细胞胞质明显水肿；细胞器大多已破坏、消失，残留线粒体高度肿胀、呈空泡样变、界膜已胀破（图2C）。

各实验组存活大鼠以及对照组大鼠豆状核神经元未见异常改变。

2.4 大鼠急性染毒结果统计

大鼠急性染毒后各组死亡数（率）见表1。4组大鼠死亡率的差异具有统计学意义（P＜0.05），死亡率随着剂量的增加而增高（P＜0.05）。

图1 2.0倍LD50组大鼠急性染毒后主要器官光镜观察结果

图2 大鼠急性染毒后脑豆状核电镜观察结果

表1 各组大鼠急性染毒后死亡数（率）［例（%）］

3 讨论

鬼臼毒素既是八角莲主要活性成分，又是其主要毒性成分，有学者[13]给成年雄性沙田鼠腹腔注射10mg/kg 或15mg/kg鬼臼毒素后，出现明显的神经系统中毒表现，脊髓后柱神经元内尼氏小体减少，且中毒后病变持续时间较长，周围神经纤维轴索受损严重，脊髓前柱运动神经元水肿，无坏死。八角莲中毒也可引起中枢神经系统抑制[14]，不仅导致神经元代谢障碍，且神经元核周合成可溶性轴浆、微管、神经丝的能力下降及由此所致轴浆转运动力的改变均加重了轴索变性的程度[15-16]。

鬼臼毒素属脂溶性，易透过血脑屏障，故本研究侧重观察八角莲对中枢神经系统毒性作用及重要器官的病理学改变。大鼠急性染毒后即出现抽搐、角弓反张等典型中枢神经系统症状；电镜见豆状核神经元水肿明显，线粒体数量减少、肿胀、呈空泡样变，核糖体数量减少，细胞膜及核膜结构完整性破坏等，这表明八角莲的中毒机制能引起神经元的能量代谢障碍、膜的通透性增加、细胞严重受损。梁曼等[17]报道1例误服八角莲致急性中毒的案例，头颅CT示豆状核病变，本研究表明八角莲对大鼠豆状核亦有损伤，进而证实八角莲不仅对周围神经系统，而且对中枢神经系统亦有明显毒性作用。

本研究光镜下见心肌细胞肿胀，胞质疏松淡染，润盘及横纹结构不清或消失，灶性炎症细胞浸润，为八角莲具有心脏毒性作用提供了病理基础及佐证。从八角莲中提取的结晶性成分对离体蛙心有兴奋作用，可致其心律不齐，最终心脏停搏于收缩期[16]。陈玉婷[8]报道了1例八角莲中毒致房颤、凝血障碍死亡。本研究结果亦可见大鼠肝细胞明显水肿、肾小管上皮细胞损害严重，表明八角莲还具有肝肾毒性作用。

综上所述，本实验系统的从形态学方面证实急性八角莲中毒可引起脑神经元及多器官组织病理学改变，且其毒性作用与剂量呈正相关性，其毒作用的靶器官、靶组织为脑（神经元）、心、肝、肾。

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（本文编辑：张建华）

Pathological Changes in Rats with Acute Dysosma Versipellis Poisoning

XU Xiang1,XU Mao-sheng2,ZHU Jian-hua1,HUANG Guang-zhao3
（1.Department of Forensic Medicine,Wannan Medical College,Wuhu 241002,China;2.Criminal Investigation Team,Jingxian Public Security Bureau,Jingxian 242500,China;3.Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430030,China）

ObjectiveTo observe the pathological changes of major organs in rats with acute Dysosma versipellis poisoning and investigate the toxic mechanism and the injuries of target tissues and organs. Methods Forty Sprague-Dawley（SD）rats were randomly divided into three experimental groups,which were given the gavage with 0.5,1.0 and 2.0 LD50doses of Dysosma versipellis decoction,and one control group,which was given the gavage with 1.0 LD50dose of normal saline.The rats were sacrificed 14 days after Dysosma versipellis poisoning and samples including brain,heart,liver,lung,and kidney were taken.After pathological process,the pathological changes of the major organs and tissues were observed by light microscope and electron microscope.The experimental data were statistical analyzed by χ2test.ResultsThe observations of light microscopy：loose cytoplasm of neurons with loss of most Nissl bodies;swelling of myocardial cells with disappearance of intercalated disk and striations;hepatocellular edema with ballooning degeneration;and swelling epithelial cells of renal proximal convoluted tubule with red light coloring protein-like substances in the tube.The observations of electron microscopy：the structures of cell membrane and nuclear membrane of neurons were destroyed;cytoplasm of neurons, obvious edema;and most organelles,destroyed and disappeared.The mortalities of rats after acute poisoning of the four groups increased with doses（Plt;0.05）.ConclusionAcute Dysosma versipellis poisoning can cause multi-organ pathological changes.There is a positive correlation between the toxic effect and the dosage.The target tissues and organs are brain（neurons）,heart,liver and kidney.

forensic pathology;poisoning;Dysosma versipellis;rats

DF795.1

A

10.3969/j.issn.1004-5619.2013.05.004

1004-5619（2013）05-0333-04

徐祥（1983—），男，安徽芜湖人，硕士，主要从事法医病理学研究；E-mail：xuxiang575883@163.com。

朱建华，男，教授，硕士研究生导师，主要从事法医毒理学研究；E-mail：zhu9jianhua@sina.com

2012-07-19）