Vigliani认为二硫化碳影响了正常的脂蛋白代谢，并发现β／a脂蛋白比值增高达15（正常值应低于4），因而导致含脂量高及颗粒粗的β脂蛋白进入动脉管壁，引起了透明变性及硬化。还有人发现接触二硫化碳的工人视网膜血管有改变，Goto等报告视网膜微血管瘤用眼底检查可查出阳性率达28.2%，如用荧光血管图法检查则阳性率达56.9%，且指出微动脉瘤的发生率随接触二硫化碳的年限而增加；这种情况在糖尿病患者是常见的。因此，他们又做了强的松强化的葡萄糖耐量试验，发现其异常率随工龄而增高，因而可以认为二硫化碳能引起潜在性的糖尿病，并能发展为临床糖尿病。
二硫化碳还抑制以吡哆胺为辅酶的酶类，如转氨酶和氨基氧化酶，这不仅影响了色氨酸的代谢过程，同时也影响某些脂肪酸代谢，造成中枢神经系统的机能障碍和全身性病变，其临床表现与维生素B6缺乏症相似，因而认为维生素B6受到障碍是二硫化碳中毒过程中一个重要因素。此外，大剂量的二硫化碳是单胺氧化酶的强抑制剂，因而干扰了脑中5-羟色胺的代谢。
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