2.6 神经系统毒理学
神经系统毒理学(Neurotoxicology),研究外来物质对神经系统的结构、功能产生有害作用及其机制,是20世纪70年代后兴起并迅速发展的毒理学分支学科。
神经系统是人体最复杂、最敏感的系统之一。它统辖着人体的其他各器官系统,是机体适应外界环境和联系内部信息的主要系统,也是机体各种机能的调节中心。由于神经系统的重要作用以及它最易遭受环境中各种有害因素影响的特性,即便是其他系统受损也会影响到神经系统,并通过神经系统影响到其他相关器官系统,因此神经系统毒理学在靶器官毒理学中占有重要位置。
毒物对神经组织的不同部位产生毒性作用。按照毒作用的靶器官分类:
第一,神经细胞毒物:汞和汞化合物、锰、铝、谷氨酸、氰化物、铅、1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(МPTP)。
第二,神经髓鞘毒物:六氯酚、三甲基锡、铅、锑。
第三,神经轴索毒物:正己烷、二硫化碳、长春新碱、丙烯酰胺、氯丙烯、除虫菊酯。
第四,神经递质毒物:尼古丁、有机磷化合物、氨基甲酸酯类杀虫剂、可卡因、兴奋性氨基酸、苯丙胺。不同的神经毒物可作用于不同的位点。
历史上有许多重大毒性事件是由神经毒物引发的。因此,化学物质神经毒性危害的预防和控制技术的研究已经成为毒理学工作者所面临的一个严峻挑战。
卡萨瑞特道认为20世纪20年代美国的“禁酒”打开了神经毒理学早期研究的大门。检验人员发现三邻甲苯磷酸酯(TOCP)、甲醇和铅均在违禁酒之中,这些都是神经毒物[3]。
1994年,美国《联邦公报》(Federal Register)指出,世界范围内每年有上百万人接触已知的神经毒物,反复发生神经毒物中毒事件。近100年发生神经毒物中毒事件30 余起,15 万人中毒数万人死亡。最严重的是北美1930年发生的三邻甲苯磷酸酯(TOCP)使10 万人患周围神经炎,5000 多人瘫痪。
环境中的铅、挥发性有机溶剂和大多数杀虫药剂都是神经毒剂,严重损害了人们的健康,中毒事件不断发生,有些毒物的危害还呈上升趋势。因此,国际上将危险度评价的概念引入到化学物质神经毒性危害控制技术之中,建立了化学物质神经毒性危害的危险度评价体系,通过化学毒物神经毒性危害的识别以及暴露因素的特性、强度、途径和健康监护,确定重要化学物质神经毒性危害的危险度水平及暴露水平与不良效应之间的关系。
进入21世纪,随着脑科学的发展,脑毒理学的研究已提上日程,极大地丰富了神经毒理学的研究内容。特别是分子生物学、膜生理学、影像学、电生理学以及现代分析技术的进步,使神经毒理学的研究从宏观到微观,从静态到动态。随着人类宇航和深海科学的探究,神经毒理学的研究已深入到不同的时间和空间。