鵝膏毒肽蘑菇中毒是蘑菇中毒事件中危害性最大、致死率最高的種類之一,其基礎醫學與臨床醫學知識至今尚未被完全理解與掌握,故鵝膏毒肽蘑菇中毒相關的基礎與臨床診療方面一直是急性蘑菇中毒研究的熱點領域。該文重點對鵝膏毒肽蘑菇中毒的流行病學、毒理性質、中毒機制、臨床診療等方面的新進展進行綜述,旨在為基礎科研人員及臨床醫務人員進一步研究與診治鵝膏毒肽蘑菇中毒提供依據。
引用本文: 馬春茂, 彭愛華, 曹鈺. 鵝膏毒肽蘑菇中毒的研究進展. 華西醫學, 2023, 38(11): 1748-1754. doi: 10.7507/1002-0179.202309217 復制
蘑菇作為一種大型真菌在全球各地均有廣泛生長分布。野生可食用蘑菇品種繁多,營養豐富,采摘方便,成為全球各地人們的常用食材,甚至在一些國家與地區食用蘑菇是歷史悠久的傳統飲食習慣[1]。野生蘑菇中可食用品種與有毒品種容易混淆,導致全球各地每年均有大量蘑菇中毒的公共衛生事件發生。其中鵝膏毒肽蘑菇中毒死亡事件占蘑菇中毒總死亡事件的 90% 以上[2-3],其具有中毒機制復雜、臨床早期識別困難、缺乏特效解毒劑、死亡率高等特點,給臨床診療工作帶來巨大挑戰。因此近年來國內外學者對鵝膏毒肽蘑菇中毒從生物學、毒理學、公共衛生學、檢驗醫學、臨床醫學等多維度進行研究,積極推進臨床診療進展。2020 年我國相關領域專家通過大量文獻復習與臨床實踐經驗總結,共同制定并發布了《中國含鵝膏毒肽蘑菇中毒臨床診斷治療專家共識》[4](以下簡稱“中國專家共識”),側重于癥狀表現、診斷檢查、病情評估與治療等臨床角度。本文從鵝膏毒肽蘑菇中毒的流行病學、毒素性質、中毒機制、治療藥物與措施研究等方面,以更趨向于科研的不同角度進行綜述,旨在對鵝膏毒肽蘑菇中毒的基礎與臨床科研工作提供理論依據。
1 蘑菇中毒的流行病學特征
關于鵝膏毒肽蘑菇中毒流行病學特征的專門研究少而不全,但理論上講其符合蘑菇中毒的一般流行病學特征,故本文以蘑菇中毒的流行病學特征反映其流行病學特征。
1.1 地區分布
全球各大洲均有蘑菇中毒事件的報道,其地區分布特征與食用野生蘑菇的習慣有關,此外,部分地區的濕熱氣候(如降雨量、空氣的溫度與濕度等)有利于蘑菇生長,也增加了蘑菇中毒的發生率。中國、俄羅斯、烏克蘭蘑菇中毒死亡率最高,白俄羅斯、波蘭、土耳其、伊朗、尼泊爾和墨西哥也有較高的蘑菇中毒死亡率[1, 5]。我國西南與中部地區山地眾多、氣候溫和、雨量充沛,野生蘑菇生長繁茂,當地居民有自采野生蘑菇的飲食習慣,是野生菌中毒的高發地區[6-7]。不同國家毒蘑菇的生長分布不同,國外不同國家發現的毒蘑菇種類從約 20 種至大于 150 種不等[1],我國目前已發現有毒蘑菇 435 種[8]。國內外蘑菇中毒事件中,鵝膏類蘑菇中毒均是最嚴重、死亡率最高的種類[1, 5, 9-10]。
1.2 時間分布
蘑菇中毒事件更多地發生在多雨的季節。如多雨的春末、夏末、秋季通常為蘑菇生長的高峰期,蘑菇中毒事件也隨之高發[5, 11-13];而有些國家在冬季會出現多雨情況,也可出現冬季蘑菇中毒的高峰[9]。我國的蘑菇中毒高峰是多雨的夏秋季節[6, 14],主要集中在 5 月—11 月[15-16]或 6 月—10 月[17],鄧旺秋等[18]的研究顯示華南地區的蘑菇中毒事件高峰在溫暖濕潤的 3 月,此時非常利于蘑菇生長。
1.3 人群分布
年齡、性別、職業等因素與蘑菇中毒有一定關系。美國一項研究從其國家毒物數據系統中收集分析了 1999 年—2016 年的美國蘑菇暴露情況,18 年里共報告 133700 例(7428 例/年)蘑菇接觸病例,小于 6 歲的兒童是蘑菇中毒的主要暴露人群(占暴露人群的 62%)[19],這可能與兒童不具備分辨能力有關。我國僅有散在案例報道兒童發生蘑菇中毒事件[20],無兒童群體特征統計資料。中國有研究顯示男性、成年人、農民為蘑菇中毒的主要發生人群,其中農民在人群中中毒發生率較高,考慮其為蘑菇的主要采集者,容易將毒蘑菇與食用蘑菇混淆誤食而中毒[7, 21]。“浙江省食源性疾病監測報告系統”的數據顯示,2016 年—2018 年浙江省共報告野生菌中毒者 429 例,其中男 244 例,26~60 歲年齡組占比 68.30%,農民是發病率最高的職業(48.72%)[7]。多項研究顯示老年人為蘑菇中毒的主要死亡人群[13, 19, 22]。
1.4 數據登記統計情況
從全球來看,美國、意大利、以色列、瑞士等國家有較為完善的蘑菇中毒數據統計登記系統,如美國國家毒物數據系統、意大利真菌學服務數據庫、以色列毒物信息中心、瑞士毒理學信息中心等,這些數據庫的數據顯示蘑菇中毒的發生率呈逐年升高趨勢[23-25]。根據美國國家毒物數據系統,鵝膏毒肽類蘑菇中毒占美國蘑菇中毒的 0.65%,致死數占總死亡數的 68%[19],是毒蘑菇中主要的致死種類[14]。而全球各國之間蘑菇中毒的發病情況隨地區不同波動較大,病死率為 1.8%~15.6%[5, 22, 26-27],推測其差異主要與中毒患者是否可以得到更好、更及時的醫療保健有關[1]。
自 2011 年起,中國疾病預防控制中心加強了對各級醫療機構及各村社的食源性疾病的監督,并要求及時準確地逐層上報到各級疾病預防控制中心,形成了蘑菇中毒統計較為全面的數據庫。2010 年—2020 年,我國蘑菇中毒事件報告逐漸增多,這一增長與 2011 年實施強制監測、對疫情報告的要求日益嚴格以及報告意識的提高有關[6]。據中國疾病預防控制中心 2020 年—2022 年對我國蘑菇中毒情況的統計,我國鵝膏類蘑菇中毒死亡率在 7.8%~8.8%;死亡患者中肝衰竭型均多于腎衰竭型,中毒事件主要出現在云南、湖南、四川等省[15-17]。
2 鵝膏毒肽類毒素的化學成分、理化性質及代謝動力學
目前研究發現鵝膏毒肽類毒素主要包括鵝膏毒肽、鬼筆毒肽、毒傘肽 3 種結構類型,均由 7~8 個氨基酸組成,3 類毒素均具有相似的基本環肽化學結構[28-29]。鵝膏毒肽具有遲發毒性,毒傘肽無對人體有害的證據[29]。關于鬼筆毒肽的研究顯示其毒性的發揮與給藥(接觸)途徑有關,實驗動物經靜脈或腹腔注射鬼筆毒肽后,毒性迅速發生,一般在 2~5 h 內迅速死亡[30-31];但口服鬼筆毒肽卻未顯示出明顯毒性,Wieland 等[32]發現哺乳動物口服鬼筆毒肽后沒有發生死亡情況,推測臨床上人類誤食鵝膏菌后主要由鵝膏毒肽發揮毒性作用;Lim 等[31]進一步研究發現鬼筆毒肽口服生物利用度低(2.4%~3.3%),說明其吸收極為有限。鵝膏毒肽為雙環八肽化合物,分子式為 C39H54N10O14S,分子量約 919 Da[33],其包含的 2 個氧化氨基酸,即反式 4-羥基脯氨酸和(2S、3R、4R)-4、5-二羥基異亮氨酸,為其毒性的關鍵基團[34]。天然的鵝膏毒肽目前發現有 9 種[35],其區別主要為側鏈基團的不同,包括 α-鵝膏毒肽、β-鵝膏毒肽、γ-鵝膏毒肽、ε-鵝膏毒肽、三羥鵝膏毒肽、三羥鵝膏毒肽酰胺、二羥鵝膏毒肽酰胺、二羥鵝膏毒肽羧酸和二羥鵝膏毒肽酰胺原。
鵝膏毒肽化學性質穩定[29],易溶于水、甲醇、乙醇、液態氨和吡啶,耐干燥、高溫(降解溫度至少需 267℃)、酸堿,故一般的烹飪溫度與人體胃酸不能降低其毒性。鵝膏毒肽小鼠半數致死量為 0.2~0.5 mg/kg,人類中毒最低致死量可低至 0.1 mg/kg,即成人進食 50~100 g 蘑菇(每克蘑菇含有 0.02%~0.04% α-鵝膏毒肽),小孩進食 5~10 g 蘑菇,即可導致死亡[36]。動物實驗表明鵝膏毒肽經胃腸道吸收率為 29.4%~41.54%[37],約 2 h 血中達峰值,消除半衰期為 0.5~2 h。鵝膏毒肽進入人體后的組織分布與接觸途徑有關,若為靜脈注射,則分布于肺、肝、脾和腎;經口服暴露者,則在胃、小腸和大腸中積累,并迅速分布于肝臟、腎臟和肺,以上臟器也為口服中毒后損傷的主要靶器官[38],特別以肝損傷為甚[33]。鵝膏毒肽進入血液后,通過肝細胞膜蛋白有機陰離子轉運多肽(organic anion transporting polypeptide, OATP)和牛磺膽酸鈉共轉運蛋白主動轉運,促進毒素進入肝臟[39]。Letschert 等[40]已確定 OATP1B3 是人體攝取鵝膏毒肽的主要轉運體。鵝膏毒素不能經過胎盤,在肝臟中也不轉化為其他代謝產物。經口服的鵝膏毒肽 58.46%~70.6% 經糞便排出,吸收入血后的鵝膏毒肽中 60% 排泄到膽汁中,通過腸肝再循環使中毒持續 3 d,最終通過腎經尿液排泄 80% 以上,剩余不足 20% 經膽汁排泄[41]。食入含鵝膏毒肽蘑菇 48 h 后,中毒患者血液中無法檢測到鵝膏毒肽;食入含鵝膏毒肽蘑菇 72 h 后,僅少部分中毒患者尿液中可檢測到鵝膏肽類毒素[42]。
3 鵝膏毒肽的毒性機制
3.1 抑制 RNA 聚合酶Ⅱ活性
抑制 RNA 聚合酶Ⅱ活性目前被認為是鵝膏毒肽最主要的毒性機制。鵝膏毒肽進入細胞后以非共價(氫鍵)結合并抑制核內 RNA 聚合酶Ⅱ[43]。它與 RNA 聚合酶Ⅱ的結合點位于 Rpb1 和 Rpb2 亞基的界面[15, 44],并具有較高的親和力。鵝膏毒肽以氫鍵直接與 RNA 聚合酶Ⅱ的橋螺旋殘基 Glu822 結合,間接與橋螺旋殘基 His816 結合[44];或直接干擾觸發環(使底物直接接觸并促進核苷酸添加的結構元素)來抑制 RNA 聚合酶Ⅱ[45],阻斷其構象改變,從而抑制 RNA 的轉錄延伸過程[46]。RNA 延伸過程受到抑制造成 mRNA 水平合成下降,阻斷下游蛋白質的合成,最終導致細胞死亡。Nguyen 等[47]在小鼠成纖維細胞中發現,鵝膏毒肽直接促進 Rpb1 亞基降解,導致 RNA 聚合酶Ⅱ不可逆的抑制,但在人類中是否存在同樣的表現,則需進一步研究。
3.2 誘導 p53 依賴的細胞凋亡
鵝膏毒肽進入細胞后引發應激信號(包括 RNA 聚合酶Ⅱ受抑制),誘導細胞質 p53 易位到線粒體[48-52],并通過形成 p53 與抗凋亡蛋白(Bcl-XL 和 Bcl-2)復合物,改變線粒體膜通透性,導致線粒體中的細胞色素 C 釋放到細胞質中,啟動細胞凋亡通路。Magdalan 等[51]發現,鵝膏毒肽進入細胞后抑制 p53 降解,增多的 p53 與抗凋亡蛋白(Bcl-XL 和 Bcl-2)結合,導致 Bcl-2 水平降低,同時使胱天蛋白酶-3(caspase-3)活性增強觸發級聯反應,促使細胞凋亡。Wang 等[53]發現 α-鵝膏毒肽誘導線粒體蛋白質組發生顯著變化,特別是位于線粒體內膜的功能蛋白和位于線粒體外膜的隧道蛋白減少,破壞了線粒體的膜電位。
3.3 氧化應激
氧化應激也被認為是鵝膏毒肽的重要毒性機制之一[54]。鵝膏毒肽在肝臟的積累導致超氧化物歧化酶活性和丙二醛產物增加,過氧化氫酶活性降低[27, 55],產生腫瘤壞死因子 α 和脂質過氧化等,從而導致嚴重肝毒性和大面積肝壞死[42]。α-鵝膏毒肽能夠形成苯氧基自由基[56],導致活性氧生成增加,此外,鵝膏毒肽還可導致氧化還原平衡失調,產生過多的活性氧。活性氧作為凋亡上游信號分子激活 p53 表達,啟動依賴 p53 和 caspase-3 級聯反應觸發的線粒體凋亡途徑,最終導致肝細胞異常凋亡,造成肝臟嚴重損害[57]。
3.4 其他機制
雖然已有上述研究,但鵝膏毒肽導致爆發性肝炎甚至死亡的機制仍不明確,導致至今鵝膏毒肽中毒無特效解毒藥。2023 年,Wang 等[58]通過將全基因組簇狀規則間隔短回文重復序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)篩選與計算機藥物篩選和體內功能驗證相結合,發現 N-聚糖生物合成途徑及其關鍵成分 STT3B 在鵝膏毒肽的毒性中起著至關重要的作用。這可能為下一步特效解毒劑的發現指出新方向。
4 鵝膏毒肽蘑菇中毒的臨床表現
國內外研究者們觀察到的食用鵝膏毒肽蘑菇中毒后患者的臨床表現具有一致性,根據各國的研究主要分為 4 個階段[3, 14, 27, 55, 59],具體見表1。

5 診斷
目前國內外對鵝膏毒肽蘑菇中毒的診斷,主要還是通過病史、臨床癥狀與體征綜合判斷。中國專家共識將其診斷分為疑似診斷、臨床診斷和確診 3 個層面:疑似診斷為患者有進食蘑菇史,癥狀在進食 6 h 后出現,同時基本排除其他食源性疾病;臨床診斷是在疑似診斷的基礎上,有明顯的臨床病情進展四階段,丙氨酸轉氨酶、天冬氨酸轉氨酶、膽紅素等肝功能指標進行性升高,同時家屬通過蘑菇圖譜指認為含鵝膏毒肽蘑菇或真菌專家通過辨識患者所食用蘑菇的圖片為含鵝膏毒肽蘑菇,并排除其他原因的肝損害;確診即在臨床診斷的基礎上,真菌專家通過子實體形態學和/或分子生物學鑒定確定為鵝膏毒肽蘑菇,或生物標本(血、尿、胃液、嘔吐物等標本)中檢測出鵝膏毒肽[4]。
該共識提出可通過真菌專家對蘑菇種類進行鑒別或對蘑菇毒素進行檢測,雖可協助明確蘑菇種類與診斷,但在臨床上真菌專家的意見并不總是便捷易獲取的,同時蘑菇毒素的檢測也不是隨時可快速實現的[60],因此,鵝膏毒肽蘑菇中毒的診斷對臨床醫師來說具有一定的挑戰。
6 鵝膏毒肽的檢測
鵝膏毒肽蘑菇中毒的早期診斷依賴于快速識別攝入的蘑菇或在臨床標本中檢測出鵝膏毒肽。鵝膏毒肽檢測工作近年來相關研究較多,主要分為色譜法和非色譜法,以色譜法為主[35]。色譜法主要包括薄層色譜法、高效液相色譜法、超高效液相色譜法、質譜法和毛細管電泳法。其中,將色譜與質譜相連的色譜-質譜法,檢測標本類型廣(包括可疑蘑菇及患者尿液、血漿、膽汁等),特異度、靈敏度與重現性均較高,已成為分析鵝膏毒肽最常見的方法[35],但該法依賴于實驗室分析,需要保證實驗室與臨床的密切配合。
非色譜法主要包括化學顯色法和免疫分析法,后者包括放射免疫分析法、酶聯免疫吸附法、側流免疫層析法。酶聯免疫吸附法基于特異性抗體-抗原結合的原理,是一種快速和定量檢測樣品中鵝膏毒肽的方法,操作簡單,易于實現快速檢測,但其特異度與靈敏度還有待提高;由酶聯免疫吸附法發展而來的側流免疫層析法優點在于無需實驗室分析,更為簡便高效,可適用于鵝膏毒肽樣本高通量現場檢測,但所需抗體制備周期長,存儲不易,且由于基質效應和蘑菇中其他類似成分干擾,可能會出現假陽性結果,還有待進一步研究[61]。
總之,由于含鵝膏毒肽蘑菇中毒素含量低、毒性較強,人體內代謝速度快,開發具備特異性和高靈敏度的快速分析方法對臨床快速檢測鵝膏毒肽至關重要。
7 鵝膏毒肽蘑菇中毒的治療措施與藥物
迄今為止,國內外還沒有研制出鵝膏毒肽特效解毒劑,臨床上比較公認的治療方法包括四大原則的集束化綜合治療[3]:容積替代治療(支持治療)[39, 62]、減少毒素吸收(解毒治療)、藥物治療、肝移植[59]治療。陳宵等[62]通過對 70 篇文獻進行 Meta 分析,發現鵝膏毒肽中毒治療后的總病死率為 16.9%[95% 置信區間(13.0%,21.7%)];其中共有 23 篇文獻涉及支持治療+藥物治療+解毒治療 3 種方式聯合使用,病死率為 15.1%[95% 置信區間(9.8%,22.5%)],提示聯合治療可有效改善治療效果。
7.1 減少毒素吸收
減少鵝膏毒肽在腸內吸收的措施,可使用經典口服排毒措施、洗胃、導泄、灌腸、藥物吸附、膽汁引流等方法。臨床上常用藥物吸附劑有活性炭、藥用炭與鈣鋁硅酸鹽類(蒙脫石散和白陶土),鐘加菊等[2]發現體外吸附毒素時毒素吸附總量符合活性炭粉>藥用炭片>蒙脫石散>白陶土。Zellner 等[63]則指出活性炭可以阻斷毒素腸肝循環和腸腸循環,建議選擇口服 0.5~1 g/kg 體重的活性炭,或成人單次最多 50 g 劑量。從理論上講,膽汁引流阻斷了腸肝循環,可以采用膽囊穿刺引流、內鏡下逆行胰膽管造影置管引流,Sun 等[64]的研究表明膽汁引流可以減少 70% 腸道對鵝膏毒肽的吸收。2023 年,布冰等[65]報道了一起經膽囊穿刺引流成功救治致命鵝膏中毒所致肝衰竭患者,研究者發現進食含鵝膏毒肽毒蕈 4 d 后,仍然能從患者膽汁中檢測到鵝膏毒肽。膽汁引流可能是治療鵝膏毒肽中毒的有效措施,目前有一項關于膽汁引流治療鵝膏毒肽中毒的臨床研究正在開展(注冊號:ChiCTR2300073442),但仍需要更多的臨床研究數據支持。
7.2 血液凈化
多數情況下鵝膏毒肽蘑菇中毒的血液凈化方式是根據病情進行組合使用的,并根據病程進展時間不同,而選用不同的組合方式[66]。血液灌流可通過活性炭或樹脂有效吸附鵝膏毒肽,但因為鵝膏毒肽在血中停留時間較短,所以血液灌流需早期應用效果才更好[67]。血液透析、連續性腎臟替代治療一般不單用,經常與血液灌流聯合序貫使用[68]。血漿置換可以清除血液中的毒素和代謝廢物,可提供白蛋白、免疫球蛋白、凝血因子、纖維蛋白溶解蛋白和礦物鹽,促進肝細胞修復再生。膽紅素吸附與雙重血漿分子吸附系統(double plasma molecular absorb system, DPMAS)在鵝膏毒肽中毒患者肝衰竭期可吸附大量的膽紅素,減少膽紅素對大腦等器官的毒性作用,使肝功能得到緩解與恢復。王亞云等[69]通過臨床病例實踐總結驗證,對于致死性蘑菇中毒導致的肝衰竭,強調 DPMAS 治療應在中毒的早、中期及肝衰竭前實施,并應以早期、聯合、多次為 DPMAS 治療的基本原則。時一[70]、彭曉波等[71]也通過臨床病例實踐論證了早期應用血液凈化技術治療急性蘑菇中毒能夠顯著改善患者急性肝損傷狀態,有效減少病死風險。
7.3 藥物治療
目前鵝膏毒肽中毒的拮抗劑仍處于基礎研究階段,尚未檢索到已注冊的關于鵝膏毒肽中毒的藥物治療性臨床研究。水飛薊賓和青霉素 G 可通過抑制 OATP1B3 減少肝細胞對鵝膏毒肽的攝取[72]。一項涵蓋 2110 例鵝膏毒肽中毒患者的 Meta 分析結果顯示水飛薊賓和頭孢他啶的使用與患者生存率有關[73]。
抗氧化治療包括 N-乙酰半胱氨酸、維生素 C、西咪替丁。有研究顯示 N-乙酰半胱氨酸聯合其他療法(其他藥物、血液凈化等)治療鵝膏毒肽蘑菇中毒是有效合理的[74]。Le Daré 等[55]根據各藥物可能的作用機制與既往研究進行多維度統計,總結出用于人類毒鵝膏蘑菇中毒治療的主要解毒劑的臨床療效數據,對臨床選擇藥物具有指導意義。
其他藥物治療可根據病情選擇保肝、退黃、降酶、降氨、糾正凝血功能、防止腦水腫、保護腎功能、維持水鹽電解質平衡等藥物進行對癥治療。另有研究發現靈芝煎劑[75]、多黏菌素 B[76-77]、環孢菌素 A[33, 78]等也具有一定療效。Wang 等[58]通過將全基因組 CRISPR 篩選與芯片藥物篩選和體內功能驗證相結合,發現 N-聚糖生物合成途徑及其關鍵蛋白 STT3B 在 α-鵝膏毒肽毒性中發揮關鍵作用,吲哚菁綠是 STT3B 抑制劑,可拮抗蘑菇 α-鵝膏毒肽細胞毒性,有望成為臨床中治療 α-鵝膏毒肽中毒的特異性的解毒劑。
然而,一項體外研究顯示,N-乙酰半胱氨酸、水飛薊賓和多黏菌素 B 均不能保護 HepG2 細胞系免受鵝膏毒肽的攻擊;鵝膏毒肽的干預并不會增加細胞內的氧化還原水平,但會增加總谷胱甘肽的水平[79]。上述研究結果展現出治療性藥物效果的矛盾和復雜,提示人們對鵝膏毒肽的致病機制的認識不足,也是藥物臨床應用效果欠佳的原因。
8 總結
近年來隨著鵝膏毒肽蘑菇中毒診治的不斷進展,集束化綜合治療措施的使用,特別是針對毒素清除與肝功能受損的血液凈化措施的使用,將鵝膏毒肽蘑菇中毒病死率從單獨的支持治療高達近 50% 下降到 8.8%[60]。對鵝膏毒肽蘑菇中毒機制的進一步研究、相關特效解毒藥品的開發、高效快檢毒素檢測技術的探索以及更有效的診療措施的應用,將會進一步提高鵝膏毒肽蘑菇中毒的救治效率。同時加強預防毒蘑菇中毒的宣傳,也是降低所有類型蘑菇中毒事件發生率的有效途徑。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
蘑菇作為一種大型真菌在全球各地均有廣泛生長分布。野生可食用蘑菇品種繁多,營養豐富,采摘方便,成為全球各地人們的常用食材,甚至在一些國家與地區食用蘑菇是歷史悠久的傳統飲食習慣[1]。野生蘑菇中可食用品種與有毒品種容易混淆,導致全球各地每年均有大量蘑菇中毒的公共衛生事件發生。其中鵝膏毒肽蘑菇中毒死亡事件占蘑菇中毒總死亡事件的 90% 以上[2-3],其具有中毒機制復雜、臨床早期識別困難、缺乏特效解毒劑、死亡率高等特點,給臨床診療工作帶來巨大挑戰。因此近年來國內外學者對鵝膏毒肽蘑菇中毒從生物學、毒理學、公共衛生學、檢驗醫學、臨床醫學等多維度進行研究,積極推進臨床診療進展。2020 年我國相關領域專家通過大量文獻復習與臨床實踐經驗總結,共同制定并發布了《中國含鵝膏毒肽蘑菇中毒臨床診斷治療專家共識》[4](以下簡稱“中國專家共識”),側重于癥狀表現、診斷檢查、病情評估與治療等臨床角度。本文從鵝膏毒肽蘑菇中毒的流行病學、毒素性質、中毒機制、治療藥物與措施研究等方面,以更趨向于科研的不同角度進行綜述,旨在對鵝膏毒肽蘑菇中毒的基礎與臨床科研工作提供理論依據。
1 蘑菇中毒的流行病學特征
關于鵝膏毒肽蘑菇中毒流行病學特征的專門研究少而不全,但理論上講其符合蘑菇中毒的一般流行病學特征,故本文以蘑菇中毒的流行病學特征反映其流行病學特征。
1.1 地區分布
全球各大洲均有蘑菇中毒事件的報道,其地區分布特征與食用野生蘑菇的習慣有關,此外,部分地區的濕熱氣候(如降雨量、空氣的溫度與濕度等)有利于蘑菇生長,也增加了蘑菇中毒的發生率。中國、俄羅斯、烏克蘭蘑菇中毒死亡率最高,白俄羅斯、波蘭、土耳其、伊朗、尼泊爾和墨西哥也有較高的蘑菇中毒死亡率[1, 5]。我國西南與中部地區山地眾多、氣候溫和、雨量充沛,野生蘑菇生長繁茂,當地居民有自采野生蘑菇的飲食習慣,是野生菌中毒的高發地區[6-7]。不同國家毒蘑菇的生長分布不同,國外不同國家發現的毒蘑菇種類從約 20 種至大于 150 種不等[1],我國目前已發現有毒蘑菇 435 種[8]。國內外蘑菇中毒事件中,鵝膏類蘑菇中毒均是最嚴重、死亡率最高的種類[1, 5, 9-10]。
1.2 時間分布
蘑菇中毒事件更多地發生在多雨的季節。如多雨的春末、夏末、秋季通常為蘑菇生長的高峰期,蘑菇中毒事件也隨之高發[5, 11-13];而有些國家在冬季會出現多雨情況,也可出現冬季蘑菇中毒的高峰[9]。我國的蘑菇中毒高峰是多雨的夏秋季節[6, 14],主要集中在 5 月—11 月[15-16]或 6 月—10 月[17],鄧旺秋等[18]的研究顯示華南地區的蘑菇中毒事件高峰在溫暖濕潤的 3 月,此時非常利于蘑菇生長。
1.3 人群分布
年齡、性別、職業等因素與蘑菇中毒有一定關系。美國一項研究從其國家毒物數據系統中收集分析了 1999 年—2016 年的美國蘑菇暴露情況,18 年里共報告 133700 例(7428 例/年)蘑菇接觸病例,小于 6 歲的兒童是蘑菇中毒的主要暴露人群(占暴露人群的 62%)[19],這可能與兒童不具備分辨能力有關。我國僅有散在案例報道兒童發生蘑菇中毒事件[20],無兒童群體特征統計資料。中國有研究顯示男性、成年人、農民為蘑菇中毒的主要發生人群,其中農民在人群中中毒發生率較高,考慮其為蘑菇的主要采集者,容易將毒蘑菇與食用蘑菇混淆誤食而中毒[7, 21]。“浙江省食源性疾病監測報告系統”的數據顯示,2016 年—2018 年浙江省共報告野生菌中毒者 429 例,其中男 244 例,26~60 歲年齡組占比 68.30%,農民是發病率最高的職業(48.72%)[7]。多項研究顯示老年人為蘑菇中毒的主要死亡人群[13, 19, 22]。
1.4 數據登記統計情況
從全球來看,美國、意大利、以色列、瑞士等國家有較為完善的蘑菇中毒數據統計登記系統,如美國國家毒物數據系統、意大利真菌學服務數據庫、以色列毒物信息中心、瑞士毒理學信息中心等,這些數據庫的數據顯示蘑菇中毒的發生率呈逐年升高趨勢[23-25]。根據美國國家毒物數據系統,鵝膏毒肽類蘑菇中毒占美國蘑菇中毒的 0.65%,致死數占總死亡數的 68%[19],是毒蘑菇中主要的致死種類[14]。而全球各國之間蘑菇中毒的發病情況隨地區不同波動較大,病死率為 1.8%~15.6%[5, 22, 26-27],推測其差異主要與中毒患者是否可以得到更好、更及時的醫療保健有關[1]。
自 2011 年起,中國疾病預防控制中心加強了對各級醫療機構及各村社的食源性疾病的監督,并要求及時準確地逐層上報到各級疾病預防控制中心,形成了蘑菇中毒統計較為全面的數據庫。2010 年—2020 年,我國蘑菇中毒事件報告逐漸增多,這一增長與 2011 年實施強制監測、對疫情報告的要求日益嚴格以及報告意識的提高有關[6]。據中國疾病預防控制中心 2020 年—2022 年對我國蘑菇中毒情況的統計,我國鵝膏類蘑菇中毒死亡率在 7.8%~8.8%;死亡患者中肝衰竭型均多于腎衰竭型,中毒事件主要出現在云南、湖南、四川等省[15-17]。
2 鵝膏毒肽類毒素的化學成分、理化性質及代謝動力學
目前研究發現鵝膏毒肽類毒素主要包括鵝膏毒肽、鬼筆毒肽、毒傘肽 3 種結構類型,均由 7~8 個氨基酸組成,3 類毒素均具有相似的基本環肽化學結構[28-29]。鵝膏毒肽具有遲發毒性,毒傘肽無對人體有害的證據[29]。關于鬼筆毒肽的研究顯示其毒性的發揮與給藥(接觸)途徑有關,實驗動物經靜脈或腹腔注射鬼筆毒肽后,毒性迅速發生,一般在 2~5 h 內迅速死亡[30-31];但口服鬼筆毒肽卻未顯示出明顯毒性,Wieland 等[32]發現哺乳動物口服鬼筆毒肽后沒有發生死亡情況,推測臨床上人類誤食鵝膏菌后主要由鵝膏毒肽發揮毒性作用;Lim 等[31]進一步研究發現鬼筆毒肽口服生物利用度低(2.4%~3.3%),說明其吸收極為有限。鵝膏毒肽為雙環八肽化合物,分子式為 C39H54N10O14S,分子量約 919 Da[33],其包含的 2 個氧化氨基酸,即反式 4-羥基脯氨酸和(2S、3R、4R)-4、5-二羥基異亮氨酸,為其毒性的關鍵基團[34]。天然的鵝膏毒肽目前發現有 9 種[35],其區別主要為側鏈基團的不同,包括 α-鵝膏毒肽、β-鵝膏毒肽、γ-鵝膏毒肽、ε-鵝膏毒肽、三羥鵝膏毒肽、三羥鵝膏毒肽酰胺、二羥鵝膏毒肽酰胺、二羥鵝膏毒肽羧酸和二羥鵝膏毒肽酰胺原。
鵝膏毒肽化學性質穩定[29],易溶于水、甲醇、乙醇、液態氨和吡啶,耐干燥、高溫(降解溫度至少需 267℃)、酸堿,故一般的烹飪溫度與人體胃酸不能降低其毒性。鵝膏毒肽小鼠半數致死量為 0.2~0.5 mg/kg,人類中毒最低致死量可低至 0.1 mg/kg,即成人進食 50~100 g 蘑菇(每克蘑菇含有 0.02%~0.04% α-鵝膏毒肽),小孩進食 5~10 g 蘑菇,即可導致死亡[36]。動物實驗表明鵝膏毒肽經胃腸道吸收率為 29.4%~41.54%[37],約 2 h 血中達峰值,消除半衰期為 0.5~2 h。鵝膏毒肽進入人體后的組織分布與接觸途徑有關,若為靜脈注射,則分布于肺、肝、脾和腎;經口服暴露者,則在胃、小腸和大腸中積累,并迅速分布于肝臟、腎臟和肺,以上臟器也為口服中毒后損傷的主要靶器官[38],特別以肝損傷為甚[33]。鵝膏毒肽進入血液后,通過肝細胞膜蛋白有機陰離子轉運多肽(organic anion transporting polypeptide, OATP)和牛磺膽酸鈉共轉運蛋白主動轉運,促進毒素進入肝臟[39]。Letschert 等[40]已確定 OATP1B3 是人體攝取鵝膏毒肽的主要轉運體。鵝膏毒素不能經過胎盤,在肝臟中也不轉化為其他代謝產物。經口服的鵝膏毒肽 58.46%~70.6% 經糞便排出,吸收入血后的鵝膏毒肽中 60% 排泄到膽汁中,通過腸肝再循環使中毒持續 3 d,最終通過腎經尿液排泄 80% 以上,剩余不足 20% 經膽汁排泄[41]。食入含鵝膏毒肽蘑菇 48 h 后,中毒患者血液中無法檢測到鵝膏毒肽;食入含鵝膏毒肽蘑菇 72 h 后,僅少部分中毒患者尿液中可檢測到鵝膏肽類毒素[42]。
3 鵝膏毒肽的毒性機制
3.1 抑制 RNA 聚合酶Ⅱ活性
抑制 RNA 聚合酶Ⅱ活性目前被認為是鵝膏毒肽最主要的毒性機制。鵝膏毒肽進入細胞后以非共價(氫鍵)結合并抑制核內 RNA 聚合酶Ⅱ[43]。它與 RNA 聚合酶Ⅱ的結合點位于 Rpb1 和 Rpb2 亞基的界面[15, 44],并具有較高的親和力。鵝膏毒肽以氫鍵直接與 RNA 聚合酶Ⅱ的橋螺旋殘基 Glu822 結合,間接與橋螺旋殘基 His816 結合[44];或直接干擾觸發環(使底物直接接觸并促進核苷酸添加的結構元素)來抑制 RNA 聚合酶Ⅱ[45],阻斷其構象改變,從而抑制 RNA 的轉錄延伸過程[46]。RNA 延伸過程受到抑制造成 mRNA 水平合成下降,阻斷下游蛋白質的合成,最終導致細胞死亡。Nguyen 等[47]在小鼠成纖維細胞中發現,鵝膏毒肽直接促進 Rpb1 亞基降解,導致 RNA 聚合酶Ⅱ不可逆的抑制,但在人類中是否存在同樣的表現,則需進一步研究。
3.2 誘導 p53 依賴的細胞凋亡
鵝膏毒肽進入細胞后引發應激信號(包括 RNA 聚合酶Ⅱ受抑制),誘導細胞質 p53 易位到線粒體[48-52],并通過形成 p53 與抗凋亡蛋白(Bcl-XL 和 Bcl-2)復合物,改變線粒體膜通透性,導致線粒體中的細胞色素 C 釋放到細胞質中,啟動細胞凋亡通路。Magdalan 等[51]發現,鵝膏毒肽進入細胞后抑制 p53 降解,增多的 p53 與抗凋亡蛋白(Bcl-XL 和 Bcl-2)結合,導致 Bcl-2 水平降低,同時使胱天蛋白酶-3(caspase-3)活性增強觸發級聯反應,促使細胞凋亡。Wang 等[53]發現 α-鵝膏毒肽誘導線粒體蛋白質組發生顯著變化,特別是位于線粒體內膜的功能蛋白和位于線粒體外膜的隧道蛋白減少,破壞了線粒體的膜電位。
3.3 氧化應激
氧化應激也被認為是鵝膏毒肽的重要毒性機制之一[54]。鵝膏毒肽在肝臟的積累導致超氧化物歧化酶活性和丙二醛產物增加,過氧化氫酶活性降低[27, 55],產生腫瘤壞死因子 α 和脂質過氧化等,從而導致嚴重肝毒性和大面積肝壞死[42]。α-鵝膏毒肽能夠形成苯氧基自由基[56],導致活性氧生成增加,此外,鵝膏毒肽還可導致氧化還原平衡失調,產生過多的活性氧。活性氧作為凋亡上游信號分子激活 p53 表達,啟動依賴 p53 和 caspase-3 級聯反應觸發的線粒體凋亡途徑,最終導致肝細胞異常凋亡,造成肝臟嚴重損害[57]。
3.4 其他機制
雖然已有上述研究,但鵝膏毒肽導致爆發性肝炎甚至死亡的機制仍不明確,導致至今鵝膏毒肽中毒無特效解毒藥。2023 年,Wang 等[58]通過將全基因組簇狀規則間隔短回文重復序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)篩選與計算機藥物篩選和體內功能驗證相結合,發現 N-聚糖生物合成途徑及其關鍵成分 STT3B 在鵝膏毒肽的毒性中起著至關重要的作用。這可能為下一步特效解毒劑的發現指出新方向。
4 鵝膏毒肽蘑菇中毒的臨床表現
國內外研究者們觀察到的食用鵝膏毒肽蘑菇中毒后患者的臨床表現具有一致性,根據各國的研究主要分為 4 個階段[3, 14, 27, 55, 59],具體見表1。

5 診斷
目前國內外對鵝膏毒肽蘑菇中毒的診斷,主要還是通過病史、臨床癥狀與體征綜合判斷。中國專家共識將其診斷分為疑似診斷、臨床診斷和確診 3 個層面:疑似診斷為患者有進食蘑菇史,癥狀在進食 6 h 后出現,同時基本排除其他食源性疾病;臨床診斷是在疑似診斷的基礎上,有明顯的臨床病情進展四階段,丙氨酸轉氨酶、天冬氨酸轉氨酶、膽紅素等肝功能指標進行性升高,同時家屬通過蘑菇圖譜指認為含鵝膏毒肽蘑菇或真菌專家通過辨識患者所食用蘑菇的圖片為含鵝膏毒肽蘑菇,并排除其他原因的肝損害;確診即在臨床診斷的基礎上,真菌專家通過子實體形態學和/或分子生物學鑒定確定為鵝膏毒肽蘑菇,或生物標本(血、尿、胃液、嘔吐物等標本)中檢測出鵝膏毒肽[4]。
該共識提出可通過真菌專家對蘑菇種類進行鑒別或對蘑菇毒素進行檢測,雖可協助明確蘑菇種類與診斷,但在臨床上真菌專家的意見并不總是便捷易獲取的,同時蘑菇毒素的檢測也不是隨時可快速實現的[60],因此,鵝膏毒肽蘑菇中毒的診斷對臨床醫師來說具有一定的挑戰。
6 鵝膏毒肽的檢測
鵝膏毒肽蘑菇中毒的早期診斷依賴于快速識別攝入的蘑菇或在臨床標本中檢測出鵝膏毒肽。鵝膏毒肽檢測工作近年來相關研究較多,主要分為色譜法和非色譜法,以色譜法為主[35]。色譜法主要包括薄層色譜法、高效液相色譜法、超高效液相色譜法、質譜法和毛細管電泳法。其中,將色譜與質譜相連的色譜-質譜法,檢測標本類型廣(包括可疑蘑菇及患者尿液、血漿、膽汁等),特異度、靈敏度與重現性均較高,已成為分析鵝膏毒肽最常見的方法[35],但該法依賴于實驗室分析,需要保證實驗室與臨床的密切配合。
非色譜法主要包括化學顯色法和免疫分析法,后者包括放射免疫分析法、酶聯免疫吸附法、側流免疫層析法。酶聯免疫吸附法基于特異性抗體-抗原結合的原理,是一種快速和定量檢測樣品中鵝膏毒肽的方法,操作簡單,易于實現快速檢測,但其特異度與靈敏度還有待提高;由酶聯免疫吸附法發展而來的側流免疫層析法優點在于無需實驗室分析,更為簡便高效,可適用于鵝膏毒肽樣本高通量現場檢測,但所需抗體制備周期長,存儲不易,且由于基質效應和蘑菇中其他類似成分干擾,可能會出現假陽性結果,還有待進一步研究[61]。
總之,由于含鵝膏毒肽蘑菇中毒素含量低、毒性較強,人體內代謝速度快,開發具備特異性和高靈敏度的快速分析方法對臨床快速檢測鵝膏毒肽至關重要。
7 鵝膏毒肽蘑菇中毒的治療措施與藥物
迄今為止,國內外還沒有研制出鵝膏毒肽特效解毒劑,臨床上比較公認的治療方法包括四大原則的集束化綜合治療[3]:容積替代治療(支持治療)[39, 62]、減少毒素吸收(解毒治療)、藥物治療、肝移植[59]治療。陳宵等[62]通過對 70 篇文獻進行 Meta 分析,發現鵝膏毒肽中毒治療后的總病死率為 16.9%[95% 置信區間(13.0%,21.7%)];其中共有 23 篇文獻涉及支持治療+藥物治療+解毒治療 3 種方式聯合使用,病死率為 15.1%[95% 置信區間(9.8%,22.5%)],提示聯合治療可有效改善治療效果。
7.1 減少毒素吸收
減少鵝膏毒肽在腸內吸收的措施,可使用經典口服排毒措施、洗胃、導泄、灌腸、藥物吸附、膽汁引流等方法。臨床上常用藥物吸附劑有活性炭、藥用炭與鈣鋁硅酸鹽類(蒙脫石散和白陶土),鐘加菊等[2]發現體外吸附毒素時毒素吸附總量符合活性炭粉>藥用炭片>蒙脫石散>白陶土。Zellner 等[63]則指出活性炭可以阻斷毒素腸肝循環和腸腸循環,建議選擇口服 0.5~1 g/kg 體重的活性炭,或成人單次最多 50 g 劑量。從理論上講,膽汁引流阻斷了腸肝循環,可以采用膽囊穿刺引流、內鏡下逆行胰膽管造影置管引流,Sun 等[64]的研究表明膽汁引流可以減少 70% 腸道對鵝膏毒肽的吸收。2023 年,布冰等[65]報道了一起經膽囊穿刺引流成功救治致命鵝膏中毒所致肝衰竭患者,研究者發現進食含鵝膏毒肽毒蕈 4 d 后,仍然能從患者膽汁中檢測到鵝膏毒肽。膽汁引流可能是治療鵝膏毒肽中毒的有效措施,目前有一項關于膽汁引流治療鵝膏毒肽中毒的臨床研究正在開展(注冊號:ChiCTR2300073442),但仍需要更多的臨床研究數據支持。
7.2 血液凈化
多數情況下鵝膏毒肽蘑菇中毒的血液凈化方式是根據病情進行組合使用的,并根據病程進展時間不同,而選用不同的組合方式[66]。血液灌流可通過活性炭或樹脂有效吸附鵝膏毒肽,但因為鵝膏毒肽在血中停留時間較短,所以血液灌流需早期應用效果才更好[67]。血液透析、連續性腎臟替代治療一般不單用,經常與血液灌流聯合序貫使用[68]。血漿置換可以清除血液中的毒素和代謝廢物,可提供白蛋白、免疫球蛋白、凝血因子、纖維蛋白溶解蛋白和礦物鹽,促進肝細胞修復再生。膽紅素吸附與雙重血漿分子吸附系統(double plasma molecular absorb system, DPMAS)在鵝膏毒肽中毒患者肝衰竭期可吸附大量的膽紅素,減少膽紅素對大腦等器官的毒性作用,使肝功能得到緩解與恢復。王亞云等[69]通過臨床病例實踐總結驗證,對于致死性蘑菇中毒導致的肝衰竭,強調 DPMAS 治療應在中毒的早、中期及肝衰竭前實施,并應以早期、聯合、多次為 DPMAS 治療的基本原則。時一[70]、彭曉波等[71]也通過臨床病例實踐論證了早期應用血液凈化技術治療急性蘑菇中毒能夠顯著改善患者急性肝損傷狀態,有效減少病死風險。
7.3 藥物治療
目前鵝膏毒肽中毒的拮抗劑仍處于基礎研究階段,尚未檢索到已注冊的關于鵝膏毒肽中毒的藥物治療性臨床研究。水飛薊賓和青霉素 G 可通過抑制 OATP1B3 減少肝細胞對鵝膏毒肽的攝取[72]。一項涵蓋 2110 例鵝膏毒肽中毒患者的 Meta 分析結果顯示水飛薊賓和頭孢他啶的使用與患者生存率有關[73]。
抗氧化治療包括 N-乙酰半胱氨酸、維生素 C、西咪替丁。有研究顯示 N-乙酰半胱氨酸聯合其他療法(其他藥物、血液凈化等)治療鵝膏毒肽蘑菇中毒是有效合理的[74]。Le Daré 等[55]根據各藥物可能的作用機制與既往研究進行多維度統計,總結出用于人類毒鵝膏蘑菇中毒治療的主要解毒劑的臨床療效數據,對臨床選擇藥物具有指導意義。
其他藥物治療可根據病情選擇保肝、退黃、降酶、降氨、糾正凝血功能、防止腦水腫、保護腎功能、維持水鹽電解質平衡等藥物進行對癥治療。另有研究發現靈芝煎劑[75]、多黏菌素 B[76-77]、環孢菌素 A[33, 78]等也具有一定療效。Wang 等[58]通過將全基因組 CRISPR 篩選與芯片藥物篩選和體內功能驗證相結合,發現 N-聚糖生物合成途徑及其關鍵蛋白 STT3B 在 α-鵝膏毒肽毒性中發揮關鍵作用,吲哚菁綠是 STT3B 抑制劑,可拮抗蘑菇 α-鵝膏毒肽細胞毒性,有望成為臨床中治療 α-鵝膏毒肽中毒的特異性的解毒劑。
然而,一項體外研究顯示,N-乙酰半胱氨酸、水飛薊賓和多黏菌素 B 均不能保護 HepG2 細胞系免受鵝膏毒肽的攻擊;鵝膏毒肽的干預并不會增加細胞內的氧化還原水平,但會增加總谷胱甘肽的水平[79]。上述研究結果展現出治療性藥物效果的矛盾和復雜,提示人們對鵝膏毒肽的致病機制的認識不足,也是藥物臨床應用效果欠佳的原因。
8 總結
近年來隨著鵝膏毒肽蘑菇中毒診治的不斷進展,集束化綜合治療措施的使用,特別是針對毒素清除與肝功能受損的血液凈化措施的使用,將鵝膏毒肽蘑菇中毒病死率從單獨的支持治療高達近 50% 下降到 8.8%[60]。對鵝膏毒肽蘑菇中毒機制的進一步研究、相關特效解毒藥品的開發、高效快檢毒素檢測技術的探索以及更有效的診療措施的應用,將會進一步提高鵝膏毒肽蘑菇中毒的救治效率。同時加強預防毒蘑菇中毒的宣傳,也是降低所有類型蘑菇中毒事件發生率的有效途徑。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。