拟除虫菊酯（pyrethroid，PD）农药是70年代迅速发展起来的，根据天然除虫菊素的结构人工合成的新型农药。由于其高效、低毒等特点而替代有机氯农药在室内生活和农业生产中得到广泛应用。大量研究表明，该类药物属于神经毒物，中毒时主要表现为中枢神经系统症状。　　 PD农药对神经系统的毒性作用是多因素多环节的，其神经毒性作用机理极其复杂。研究发现，PD可致脑内兴奋性神经递质谷氨酸(glutamate，Glu)与抑制性神经递质γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA)的相对平衡紊乱，从而造成对机体的损害。　　 Glu是中枢神经系统中主要的兴奋性神经递质。其不能透过血脑屏障，脑内的Glu主要通过其前体谷氨酰胺或三羧酸循环中间产物合成。GABA是中枢神经系统中主要的抑制性神经递质。脑内生成GABA的代谢通路称之为GABA支路，第一步反应是α-酮戊二酸经转氨基反应生成Glu。α-酮戊二酸是三羧酸循环的中间代谢物，由葡萄糖分解产生。随后Glu经谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase，GAD)催化生成GABA，GABA再经过γ-氨基丁酸转氨酶(GABA transaminase，GABA-T)的催化生成琥珀酸半醛，同时生成Glu。最后，由琥珀酸半醛脱氢酶催化生成琥珀酸，从而返回三羧酸循环，完成了GABA支路的闭合。如果这一支路受到影响，将导致中枢神经系统兴奋-抑制平衡的异常，进而影响中枢神经系统内神经元间的信息传递，对中枢神经系统功能造成损伤。　　 相对平衡的Glu/GABA比例关系在中枢神经系统中至关重要。因此，Glu和GABA兴奋-抑制平衡紊乱可能在PD致哺乳动物神经毒性中具有重要作用，但机制至今尚未阐明。文献报道，静脉注射氯氰菊酯大鼠大脑皮层及海马CA1、CA3、齿状回等部位GABA升高，但机制尚未探明。GABA-T和GAD是GABA支路上的关键酶，二者在维持中枢神经系统兴奋-抑制平衡方面具有重要作用。有研究表明，一次性经口给予溴氰菊酯使大鼠大脑皮层、海马和小脑的GABA-T活力下降，但作用机制尚不十分清楚。有关PD是否影响GAD活性，目前未见报道。有关PD对GABA支路的影响也未见详尽报道。　　 乙体氯氰菊酯(beta-cypermethrin,β-CP)又名高效氯氰菊酯，是目前应用较为广泛的Ⅱ型PD类农药。因此，本研究通过β-CP对小鼠脑组织GABA支路干扰的研究，探讨PD神经毒性及其作用机制，为该类农药的中毒防治提供科学依据。　　 材料与方法:　　 一、动物分组、处理及样品采集　　 健康成年昆明种小鼠40只，按体重随机分为4组，每组10只，雌雄各半。隔夜禁食后，以一次经口灌胃方式分别给予0、20、40、80mg/kg剂量的β-CP，灌胃量为0.2ml/10g体重。以食用色拉油稀释受试物质，对照组给予等量色拉油。实验期间小鼠自由饮水、摄食。室内温度22±2℃，相对湿度55±5％，保持动物室通风良好。于染毒后1h乙醚麻醉，在冰盒上迅速分离小鼠脑组织（弃小脑、延髓和脑干），每组10只小鼠一侧脑组织用于测定Glu、GABA水平及GAD活性；另一侧脑组织用于测定GABA-T活性。　　 按上述同样方法，再分别于灌胃后2h、4h检测上述指标，每组10只小鼠。并于灌胃后2h测定脑组织GABA-T mRNA及其蛋白表达，每组6只小鼠。　　 二、观察指标及检测方法　　 （一）症状观察　　 染毒后连续观察并记录小鼠中毒状况出现的时间、中毒表现及死亡情况。　　 （二）Glu及GABA含量　　 应用分光光度法按试剂盒说明进行Glu测定。用预冷PBS将脑组织制成10％匀浆液，超声处理后参照文献测定脑组织GABA含量。考马斯亮蓝法测定蛋白含量。　　 （三）GABA-T及GAD活性　　 1、GABA-T活性　　 用预冷匀浆液将脑组织制成10％匀浆液，超声处理后参照文献测定脑组织GABA-T活性。考马斯亮蓝法测定蛋白含量。GABA-T活性检测结果以每分钟每毫克蛋白的样品中催化生成的NADH的nmol数表示。　　 2、GAD活性　　 用预冷PBS将脑组织制成10％匀浆液，超声处理后参照文献测定脑组织GAD活性。考马斯亮蓝法测定蛋白含量。GAD活性检测结果以每分钟每毫克蛋白的样品中催化生成的GABA的μmol数表示。　　 （四）GABA-T的mRNA及蛋白表达　　 1、GABA-T的mRNA表达　　 用Trizol试剂提取脑组织中的总RNA，按RT-PCR试剂盒说明逆转录并扩增GABA-T mRNA。PCR产物经2％琼脂糖凝胶电泳，凝胶成像分析照相，利用软件分析各条带的灰度值，以各目的基因产物灰度值与β-actin灰度值的比值作为各目的基因的相对表达水平。　　 2、GABA-T的蛋白表达　　 利用RIPA蛋白裂解液提取脑组织总蛋白，紫外分光光度计测定所提蛋白溶液浓度。经聚丙烯酰胺凝胶电泳，转印，封闭，TBST洗膜，一抗4℃过夜，TBST洗膜，二抗孵育2h，TBST洗膜，ECL法显色成像。利用图像分析软件，用所测蛋白条带灰度值与β-actin条带灰度值的比值作为该蛋白的相对表达量。　　 三、统计分析　　 计量资料用(X)±S表示，用SPSS13.0统计软件进行单因素方差分析，组间两两比较用LSD法，检验水准α=0.05。　　 结果:　　 一、症状观察　　 80mg/kg剂量组全部小鼠于染毒后1h出现舔身、多动、抓搔等症状；染毒后2h陆续出现流涎、痉挛、步态不稳、共济失调等中毒症状，而后出现少动或行动迟缓；其中1只雌鼠出现濒死状态。40mg/kg剂量组个别小鼠于染毒后2h出现舔身、多动、抓搔等症状。20mg/kg剂量组小鼠在整个受试期间未见异常。实验期间无动物死亡。　　 二、Glu及GABA水平　　 各时点各染毒组小鼠脑组织Glu水平与对照组相比，差异均无统计学意义(P＞0.05)。于染毒后2h、4h各组小鼠脑组织GABA水平随染毒剂量的增加而逐渐增加，统计结果表明，80mg/kg剂量组小鼠脑组织GABA水平，于染毒后2h明显高于对照组(P＜0.05)；于染毒后4h明显高于其他三组(P＜0.01)。　　 三、GAD及GABA-T活性　　 各时点各染毒组小鼠脑组织GAD活性与对照组相比，差异均无统计学意义（P＞0.05）。于染毒后2h小鼠脑组织GABA-T活性随着染毒剂量的增加而逐渐降低，统计结果表明，80mg/kg、40mg/kg剂量组小鼠脑组织GABA-T活性明显低于对照组（分别为P＜0.01，P＜0.05）。其他时点各染毒组小鼠脑组织GABA-T活性与对照组相比，差异均无统计学意义(P＞0.05)。　　 四、GABA-T的mRNA及蛋白表达　　 染毒后2h各组小鼠脑组织中GABA-T mRNA及蛋白的相对表达量的差异均无统计学意义（P＞0.05）。　　 结论:　　 乙体氯氰菊酯可干扰小鼠脑组织γ-氨基丁酸支路代谢，使小鼠脑组织γ-氨基丁酸水平增高，谷氨酸和γ-氨基丁酸兴奋-抑制平衡紊乱。γ-氨基丁酸转氨酶活性下降可能是其干扰γ-氨基丁酸支路代谢的毒作用靶点。