《NeuroToxicology》:The long-acting anticoagulant rodenticide brodifacoum induces neuropathology in adult New Zealand White rabbits and is reduced by the bile sequestrant cholestyramine
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本研究探讨了长效抗凝血灭鼠剂(LAARs)如溴敌隆(BDF)在维生素K1(VK1)治疗下仍可诱发神经炎症及髓鞘损伤的问题。研究人员通过新西兰白兔模型,结合靶向脂质组学、免疫染色及分子生物学技术,证实BDF可激活小脑胶质细胞、减少髓鞘脂质(如硫酸酯),并上调芳基硫酸酯酶A(ARSA)表达。关键发现是胆汁螯合剂考来烯胺(CSA)可加速BDF清除并缓解上述神经病理改变,为LAARs中毒的长期神经毒性干预提供了新策略。
在农业生产和城市管理中,长效抗凝血灭鼠剂(LAARs)被广泛用于控制啮齿类动物种群。然而,这类化合物如溴敌隆(brodifacoum, BDF)具有极强的亲脂性和长半衰期,易通过误食或故意摄入进入人体。尽管维生素K1(VK1)能有效拮抗其抗凝血作用,但LAARs在体内的残留可能通过非凝血途径对中枢神经系统造成长期损害,尤其是对髓鞘结构和胶质细胞功能的影响机制尚不明确。为此,研究团队选择与人类生理更接近的新西兰白兔模型,探索BDF暴露后的神经病理变化及干预策略。
本研究主要采用以下关键技术方法:通过灌胃给予新西兰白兔单次LD50剂量(200 μg/kg)的BDF,并每日皮下注射VK1防止出血死亡;利用免疫荧光染色定量小脑星形胶质细胞(GFAP)和小胶质细胞(Iba1)激活;通过Black Gold II染色和靶向脂质组学分析髓鞘完整性及脂质谱变化;采用实时荧光定量PCR(qPCR)和免疫染色检测芳基硫酸酯酶A(ARSA)表达;并评估胆汁螯合剂考来烯胺(CSA)对BDF清除及神经保护的作用。
3.1. BDF暴露增加小脑神经病理改变
BDF处理3周后,小脑白质区星形胶质细胞标志物GFAP表达显著升高约8倍,小胶质细胞标志物Iba1表达亦增加但未达统计学显著性。考来烯胺(CSA)联合治疗可显著抑制GFAP升高,表明BDF诱发胶质细胞激活,而CSA能缓解这一现象。
3.2. BDF降低小脑髓鞘含量
Black Gold II髓鞘染色显示,BDF组小脑白质髓鞘面积减少约4倍,CSA治疗部分逆转此效应。结果提示BDF可能通过破坏髓鞘脂质稳态导致结构性损伤。
3.3. 靶向脂质组学揭示BDF对髓鞘脂质的特异性影响
脂质组学分析发现,BDF显著降低硫酸酯N12:0和N24:0水平,同时升高神经酰胺N18:0。这些变化与髓鞘完整性受损一致,且CSA干预可部分恢复脂质谱异常。
3.4. 硫酸酯减少与芳基硫酸酯酶A(ARSA)上调相关
BDF暴露后,小脑ARSA的mRNA和蛋白表达均显著升高,提示硫酸酯降解加速可能是髓鞘损伤的重要原因。CSA治疗可轻微抑制ARSA上调,间接保护髓鞘结构。
研究结论表明,即使每日补充VK1,BDF仍可通过降低中枢维生素K2(MK-4)水平、直接破坏细胞膜结构及激活ARSA等多途径诱发神经炎症和脱髓鞘。考来烯胺作为FDA批准的胆汁螯合剂,能有效加速LAARs清除,减轻神经病理损害。该研究不仅揭示了LAARs的非凝血毒性机制,还为临床中毒病例的长期神经保护提供了应用参考。论文发表于《NeuroToxicology》,强调了在抗凝血治疗基础上联合解毒策略的必要性。