Graviola提取物与脂肪来源的间充质干细胞在修复由2-氨基-3-甲基咪唑[4,5-f]喹啉引起的肝损伤方面的治疗效果对比

《ACS Omega》：Graviola Extract versus Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells as Therapeutics in Repairing Liver Damage Caused by 2-Amino-3-Methylimidazo[4, 5-f]quinoline

该研究通过比较脂肪源性间充质干细胞（AD-MSC）和番荔枝的疗效，评估了2-氨基-3-甲基咪唑[4,5- f]喹啉（IQ）诱导的大鼠肝毒性。实验发现AD-MSC显著降低DNA损伤、凋亡和肝纤维化，效果优于口服番荔枝，提示干细胞治疗对IQ肝损伤更具潜力。

　　### 引言

2-氨基-3-甲基咪唑并[4,5-f]喹啉（IQ）是一种具有致突变性和致癌性的杂环化合物，通常在烹饪富含蛋白质的食物时产生，如肉类和鱼类。IQ的致病性不仅与其在食物中的含量有关，还与烹饪温度密切相关。即使摄入的IQ量较低，也可能对健康产生严重影响，尤其是在长期暴露的情况下。已有研究表明，IQ与多种癌症相关，包括肝癌、肺癌、脑癌、食道癌、结肠癌、乳腺癌和Zymbal腺癌，这表明IQ对生物体的潜在危害不容忽视。

IQ的致癌机制可能与DNA损伤有关，这种损伤可能通过氧化应激和炎症反应引发。在实验模型中，IQ通过MAPK和NF-κB信号通路诱导氧化应激和炎症反应，从而对肝脏造成损害。随着对饮食和环境暴露风险的关注日益增加，研究者们开始寻找有效的干预手段来减轻IQ的毒性影响。近年来，干细胞疗法成为一种重要的治疗手段，尤其是来源于人脂肪组织的间充质干细胞（AD-MSCs），因其在再生医学中的应用潜力而受到关注。此外，一些天然产物，如格瓦拉（Annona muricata）提取物，也被认为具有抗氧化和抗炎特性，可能在预防IQ相关疾病方面发挥重要作用。

### 材料与方法

本研究使用了多种材料和方法来评估AD-MSC和格瓦拉对IQ诱导的肝毒性及DNA损伤的影响。IQ来源于Sigma-Aldrich公司，而格瓦拉则从商业超市中获得。实验中使用的抗体和试剂均来自专业供应商，如Sigma Co.和Gibco。为了确保实验的可靠性，所有操作均遵循伦理审查委员会的批准，并符合国家机构的动物实验规范。

实验设计将60只成年雄性大鼠随机分为四组：正常对照组、IQ组、IQ + 格瓦拉组和IQ + AD-MSC组。各组的处理方式如下：对照组未接受任何治疗；IQ组接受50 mg/kg体重的IQ处理，持续30天；IQ + 格瓦拉组在30天的IQ处理后，接受10 mg/kg体重的格瓦拉处理，持续15天；IQ + AD-MSC组则在30天的IQ处理后，通过尾静脉注射AD-MSCs，每只大鼠注射0.65 × 10^6个细胞，随后继续接受15天的治疗。在实验结束后，所有大鼠均被处死，取肝组织进行分析。

为了确保实验的准确性，所有提取物均经过严格处理和纯化。格瓦拉提取物采用乙醇提取法，通过多次提取和离心，最终获得浓缩的提取物。AD-MSCs则通过酶解脂肪组织的方法获得，并在体外培养至第三代（P3），确保其具有良好的细胞活性和功能。

实验检测方法包括彗星实验、免疫组化分析、组织病理学检查、肝功能测试等。彗星实验用于评估DNA损伤情况，通过荧光显微镜观察DNA的迁移情况，并利用OpenComet软件进行定量分析。免疫组化分析用于检测p53蛋白的表达水平，而组织病理学检查则通过苏木精-伊红（H&E）染色和皮克索氏红（Picro-Sirius Red）染色来评估肝脏组织的结构变化和纤维化程度。肝功能测试则通过测定血清中的ALT和AST水平来评估肝脏损伤的严重程度。

### 结果

实验结果显示，IQ对肝脏组织的损伤显著，特别是在DNA损伤、细胞凋亡和p53蛋白表达方面。彗星实验显示，IQ组的DNA损伤程度显著高于对照组，表现为DNA尾长、尾矩、DNA尾百分比等指标的显著升高。相比之下，AD-MSCs和格瓦拉处理组的DNA损伤程度明显降低，其中AD-MSCs的改善效果更为显著。

在免疫组化分析中，IQ组的p53蛋白表达水平显著高于对照组，而AD-MSCs和格瓦拉处理组的p53表达水平则有所下降，其中AD-MSCs的抑制效果更明显。这表明AD-MSCs在减轻p53介导的细胞凋亡方面具有优势。此外，组织病理学检查显示，IQ组的肝脏组织出现明显的结构破坏，如细胞核碎裂、细胞质空泡化、血窦扩张等，而AD-MSCs和格瓦拉处理组的肝脏组织损伤程度明显减轻，其中AD-MSCs的改善效果更为显著。

在肝功能测试中，IQ组的ALT和AST水平显著升高，表明肝脏功能受到严重损害。相比之下，AD-MSCs和格瓦拉处理组的ALT和AST水平有所下降，其中AD-MSCs的降低效果更为显著。此外，脂质过氧化（LPO）水平在IQ组中显著升高，而在AD-MSCs和格瓦拉处理组中则有所下降，表明AD-MSCs在抑制LPO方面具有更显著的效果。

### 讨论

IQ的致病性主要体现在其对DNA的损伤作用，这种损伤可能通过氧化应激和炎症反应引发。在实验中，AD-MSCs和格瓦拉均表现出一定的保护作用，其中AD-MSCs的效果更为显著。AD-MSCs通过多种机制减轻IQ诱导的肝损伤，包括抑制细胞凋亡、减少p53蛋白表达、降低LPO水平等。格瓦拉则通过其抗氧化和抗炎特性，对DNA损伤和细胞凋亡起到一定的缓解作用。

此外，AD-MSCs的抗氧化能力在实验中得到了验证，其能够有效清除自由基，保护正常细胞免受DNA损伤。格瓦拉提取物中含有多种生物活性成分，如黄酮类、酚类和乙酸酯类，这些成分在抗氧化和抗炎方面具有显著效果。然而，与AD-MSCs相比，格瓦拉的治疗效果有限，这可能与其作用机制有关，如其对慢性肝毒性的缓解能力较弱。

在肝脏功能方面，AD-MSCs和格瓦拉均表现出一定的改善作用，其中AD-MSCs的效果更为显著。AD-MSCs通过抑制肝功能指标的异常升高，如ALT和AST，以及降低LPO水平，有效减轻了IQ诱导的肝损伤。这些结果与先前的研究一致，表明AD-MSCs在减轻肝脏损伤方面具有重要的潜力。

### 结论

综上所述，本研究发现AD-MSCs和格瓦拉均在一定程度上减轻了IQ诱导的肝组织损伤，包括DNA损伤和细胞凋亡的减少。AD-MSCs在降低p53蛋白表达和LPO水平方面表现出更显著的效果，而格瓦拉则在一定程度上改善了肝脏功能。AD-MSCs在治疗IQ诱导的肝毒性方面具有更高的有效性，可能成为一种有潜力的肝保护疗法。而格瓦拉则可以作为一种辅助性的保护策略，用于改善肝脏功能。因此，AD-MSCs在减轻IQ毒性方面具有更显著的治疗效果，值得进一步研究和应用。