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在高毒性有机磷农药,如甲胺磷、对硫磷、久效磷等,被禁用后,低毒、广谱的毒死蜱被广泛应用于农业生产中,这往往会导致有大量的毒死蜱残留在环境中。镉是环境常见的重金属污染物,广泛存在于空气、水、土壤和食品中。 化学物的复合毒性效应往往不同于化学物单独的毒性效应,有机磷杀虫剂与重金属可能会在机体内相互作用,给人体健康带来更为严重的危害。代谢组学可以从整体角度评价病理刺激引起的代谢物的应答变化,发掘出相应生物标志物用于疾病诊断或者风险评估。 本研究以SD大鼠为研究对象,选取毒死蜱和氯化镉低、中、高3个剂量,经口灌胃染毒90天后,以基于气相色谱-质谱联用的代谢组学技术,并结合组织病理观察、生化指标检测等方法,来研究毒死蜱和氯化镉亚慢性联合毒性作用。发现:毒死蜱和氯化镉单独以及联合染毒后,会引起脑、肝、肾组织损伤、氧化损伤以及能量和氨基酸代谢的紊乱,而且两种药物在这些损伤指标上呈现出拮抗作用。毒死蜱和氯化镉对柠檬酸合酶活性的抑制可能是导致机体能量紊乱的原因。 通过代谢组学方法,最终鉴定出血清和尿液中一系列可以反映毒死蜱、氯化镉以及它们联合中毒的代谢物组合。血清中可以诊断毒死蜱和氯化镉中毒的标志代谢物组合为:果糖浓度降低和丝氨酸浓度升高这一代谢物浓度变化(组合)可反映毒死蜱中毒;丙酸、半胱氨酸、谷氨酸和丝氨酸共4种血清代谢物浓度降低这一变化(组合)可反映机体氯化镉中毒;丙酸、半胱氨酸、谷氨酸、果糖共4种代谢物浓度降低的变化(组合)可敏感和特异地反映毒死蜱和氯化镉的联合毒性。尿液中可以诊断毒死蜱和氯化镉中毒的标志代谢物组合为:苯甲酸浓度降低和肌酸酐、苯乙酰甘氨酸浓度升高这一代谢物浓度变化的组合或可作为诊断毒死蜱中毒的标志代谢物;尿液中苯甲酸浓度升高、甘露糖浓度降低的浓度变化组合或可作为氯化镉中毒的特异的标志代谢物(组合);尿液中邻氨基苯甲酸、核糖醇、葡萄糖浓度升高的变化(组合)或可作为诊断毒死蜱和氯化镉联合毒性的特异的标志代谢物。 毒死蜱和氯化镉在联合作用中呈现拮抗的效果,可能是镉促进了毒死蜱在体内的代谢,减少了其在体内的积累所致。