《BMC Pharmacology and Toxicology》:Combination of 10-hydroxy-decanoic acid and ZnO nanoparticles abrogates lead acetate-induced nephrotoxicity in rats: targeting oxidative stress and inflammatory signalling
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为解决铅醋酸盐(PbAc)诱导的肾毒性问题,研究人员开展 10 - 羟基癸酸(10-HDA)和氧化锌纳米颗粒(ZnONPs)相关研究,发现二者联用可缓解肾毒性,意义重大。
铅中毒肾损伤的新希望:10-HDA 与 ZnONPs 的协同保护作用
在我们生活的环境中,重金属污染就像一个隐藏的 “健康杀手”,时刻威胁着人们的身体健康。铅,作为一种常见的重金属污染物,广泛存在于工业废气、废水以及一些老旧的涂料、管道中。它一旦进入人体,便会在体内悄悄积累,对多个重要器官造成损害,尤其是肾脏。肾脏是人体的 “过滤器”,负责清除体内的废物和多余水分,但铅的积累却会干扰肾脏的正常功能,引发肾毒性。
传统的铅中毒治疗方法,如使用螯合剂,虽然能在一定程度上促进铅的排出,但往往伴随着诸多副作用,比如会导致体内必需元素的流失,甚至加重肾脏的负担。因此,寻找一种更安全、有效的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,来自埃及亚历山大大学等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于两种特殊的物质:10 - 羟基癸酸(10-HDA)和氧化锌纳米颗粒(ZnONPs)。10-HDA 是蜂王浆中的一种脂肪酸,具有免疫调节、抗炎和抗氧化等多种特性;ZnONPs 则凭借其独特的纳米结构,展现出潜在的肾保护作用。研究人员想探究这两种物质单独使用或联合使用,能否对抗铅诱导的肾毒性。该研究成果发表在《BMC Pharmacology and Toxicology》上,为铅中毒肾损伤的治疗带来了新的思路。
研究人员在实验过程中,运用了多种关键技术方法。他们选用 80 只成年雄性 Sprague Dawley 大鼠,构建铅中毒肾损伤动物模型。实验结束后采集大鼠的血液和肾脏组织样本,采用湿消化法和火焰原子吸收分光光度法测定肾脏中的铅含量;通过酶法、比色法等检测血清和肾脏的生化指标,评估肾脏功能;利用实时定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blotting)技术分析相关基因和蛋白的表达水平;借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能量色散 X 射线光谱(EDX)对 ZnONPs 进行表征;还运用组织病理学分析观察肾脏组织的形态变化。
研究结果显示:
ZnONPs 的特性 :通过 SEM、TEM 和 EDX 分析可知,ZnONPs 平均粒径约 40nm,呈均匀球形和六边形形态,纯度高达 99.9%,主要由锌(82.43%)和氧(17.57%)组成。
对肾脏铅含量的影响 :与正常对照组相比,PbAc 诱导的大鼠肾脏铅含量显著增加。而给予 10-HDA 和 ZnONPs 治疗后,无论是单独使用还是联合使用,都能显著降低肾脏铅含量,其中联合治疗效果最为显著。不过,治疗后肾脏铅含量仍高于正常水平。
对血清肾功能参数的影响 :PbAc 诱导组大鼠血清中的血尿素氮(BUN)、尿素、肌酐和胱抑素 C(Cystatin C)水平显著高于正常对照组。单独使用 10-HDA 或 ZnONPs 治疗,对这些血清参数的降低效果不明显。但联合治疗(PbAc + Comb)可使这些血清标志物显著下降,表明联合治疗能有效改善肾脏功能。
对肾脏组织抗氧化和脂质过氧化标志物的影响 :PbAc 处理的大鼠肾脏组织中,丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)水平显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽 - S - 转移酶(GST)活性显著降低,这表明铅中毒引发了明显的氧化应激。10-HDA 和 ZnONPs 治疗后,这些指标均得到显著改善,联合治疗在提高 SOD、GST 活性和 GSH 水平方面效果更优。
对肾脏组织炎症标志物的影响 :PbAc 诱导的大鼠肾脏组织中,炎症反应明显增强,一氧化氮(NO)、磷酸化核因子 κB 抑制蛋白激酶(p-IKK)以及肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素 - 1β(IL-1β)、白细胞介素 - 6(IL-6)和白细胞介素 - 8(IL-8)等炎症介质的表达水平显著升高。10-HDA 和 ZnONPs 治疗可显著降低这些炎症标志物的水平,联合治疗的抑制效果更为显著。
对肾脏组织凋亡和存活反应的影响 :长期给予 PbAc 可使大鼠肾脏组织中促凋亡基因 Bax 和 Caspase-3 的 mRNA 表达水平显著升高,抗凋亡基因 Bcl-2 的表达水平显著降低,Bax/Bcl-2 比值增大,表明细胞凋亡增加。10-HDA、ZnONPs 及其联合治疗能显著恢复这些基因的表达水平,联合治疗对 Bcl-2 表达的提升作用更明显。
联合治疗的协同效应 :通过计算联合指数(CI)发现,10-HDA 和 ZnONPs 联合治疗铅诱导的肾毒性时,CI 值均小于 1,表明二者具有协同作用,联合治疗在改善肾功能、减轻氧化应激、炎症和细胞凋亡方面比单独治疗更有效。
组织学检查结果 :组织学检查发现,正常对照组和 10-HDA、ZnONPs 单独或联合治疗组的肾脏组织形态正常,肾小球和肾小管结构清晰。而 PbAc 诱导的肾毒性组肾脏组织出现明显的退行性变化,如肾小管上皮细胞肿胀、空泡化、坏死,肾小管腔扩张,间质炎症细胞浸润等,且病变评分最高。10-HDA、ZnONPs 及其联合治疗可改善这些病变,联合治疗组的改善效果最为显著。
综合研究结果和讨论部分,10-HDA 和 ZnONPs 联合使用能够有效缓解 PbAc 诱导的大鼠肾毒性。它们通过多种机制发挥作用,包括减少肾脏铅积累、恢复氧化 / 抗氧化平衡、抑制炎症和凋亡信号通路等。这一研究成果为治疗重金属诱导的肾毒性提供了新的潜在策略,为长期暴露于高铅环境的人群带来了新的希望。不过,研究人员也指出,后续还需要进一步研究 10-HDA 和 ZnONPs 促进铅排泄的具体机制,以便更深入地了解其肾保护作用,为临床应用提供更坚实的理论基础。
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