编辑推荐:
为探究 Justicia carnea(J. carnea)叶提取物对组织损伤和氧化应激的治疗潜力,研究人员以暴露于 2,4,6 - 三硝基苯磺酸(TNBS)的白化小鼠为对象开展研究。结果显示,J. carnea 叶提取物能显著减轻组织损伤和脑氧化应激。该研究为其药用开发提供了理论依据。
在神秘的生命科学领域,大脑的健康一直是科学家们重点关注的对象。大脑作为中枢神经系统(CNS)的核心,其生化完整性至关重要。在正常的生理活动中,体内会产生一些具有高反应活性的自由基,包括活性氧(ROS)和活性氮(RNS) 。这些自由基的产生与代谢、酶功能紧密相连,在正常情况下,它们的产生和清除处于平衡状态。然而,一旦这种平衡被打破,就会引发氧化应激。氧化应激会导致 DNA 损伤、蛋白质氧化和脂质过氧化,进而造成组织损伤和细胞毒性 。大脑因其高耗氧和富含脂质的特性,对氧化应激尤为敏感,氧化应激带来的损伤很可能会干扰中枢神经系统的正常运作。
除了大脑自身的生理特点外,肠道与大脑之间也存在着千丝万缕的联系。肠道中的肠神经系统(ENS)由神经元和神经胶质细胞组成,它对于调节消化过程至关重要。近年来的研究发现,ENS、肠道上皮、免疫系统、肠道微生物群和中枢神经系统之间存在着复杂的相互关系,这些关系对于胃肠道系统的正常功能起着关键作用。而且,中枢神经系统和外周神经系统之间的交流还会影响应激反应和情绪障碍。比如,心理应激会改变肠神经胶质和神经元,进而加重肠道炎症和运动障碍 。
在众多能够引发炎症的物质中,2,4,6 - 三硝基苯磺酸(TNBS)备受关注。TNBS 是一种硝基芳基氧化酸,具有很强的氧化性,在科学研究中常被用来诱导实验室动物患上结肠炎,以此来模拟炎症性肠病和感染后肠易激综合征 。炎症发生时,会产生大量自由基,同时细胞黏附分子 - 1(ICAM-1)的表达也会受到影响。ICAM-1 属于免疫球蛋白超家族,它在白细胞与内皮细胞的黏附以及白细胞向炎症区域的迁移过程中发挥着重要作用 。
为了增强身体的抗氧化防御机制,科学家们将目光投向了植物来源的天然抗氧化剂。Justicia carnea 是一种广泛生长在热带和亚热带地区的多年生灌木,在民间,它被用于治疗多种健康问题,如癌症、糖尿病、胃肠道疾病和关节炎等 。然而,目前并没有科学实验证明它是否能够减轻大脑的氧化应激或影响 ICAM-1 的表达。
在此背景下,尼日利亚德尔塔州立大学的研究人员开展了一项研究,旨在评估 Justicia carnea 叶提取物对实验性暴露于 TNBS 的白化小鼠脑氧化应激参数和 ICAM-1 表达的影响 。该研究成果发表在《The Journal of Basic and Applied Zoology》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,他们从尼日利亚德尔塔州阿布拉卡的农场采集了 Justicia carnea 的叶子,经过清洗、干燥、研磨等处理后,用蒸馏水和乙醇进行提取,并制备成凝胶 。接着,他们获取了 35 只瑞士白化成年小鼠,将其分为 7 组,每组 5 只。分别给予不同的处理,包括正常生理盐水(作为中性对照)、TNBS(作为阴性对照)、TNBS + 柳氮磺胺吡啶(作为阳性对照)以及不同剂量的 Justicia carnea 叶提取物(口服或直肠给药) 。在处理 7 天后,采集小鼠的血液和大脑样本,分别进行生化分析和免疫组化分析 。生化分析采用了分光光度法来检测血液中的 C 反应蛋白(CRP)水平、血小板计数,以及大脑组织中的丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)水平、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性和总抗氧化能力(TAC)、一氧化氮(NO)水平 ;免疫组化分析则用于检测大脑组织中 ICAM-1 的表达 。
下面来看看具体的研究结果:
- 对 CRP 水平的影响:TNBS 处理显著提高了小鼠血液中 CRP 的水平,而 Justicia carnea 叶提取物能以剂量依赖的方式显著降低 CRP 水平,尤其是 400mg 剂量的提取物,其降低 CRP 水平的效果与 TNBS + 柳氮磺胺吡啶组相当 。这表明 Justicia carnea 叶提取物具有显著的抗炎效果。
- 对血小板计数的影响:TNBS 处理使小鼠血小板计数显著增加,而 Justicia carnea 叶提取物,特别是高剂量(400mg)的提取物,能够使血小板计数恢复正常,与 TNBS + 柳氮磺胺吡啶组的水平相似 。这说明 Justicia carnea 叶提取物有助于在炎症条件下维持正常的血小板功能。
- 对脑氧化应激参数的影响:TNBS 处理导致小鼠大脑中 SOD、GSH、GPx、CAT 的水平或活性显著降低,MDA 和 NO 水平显著升高,总抗氧化能力(TAC)下降 。而 Justicia carnea 叶提取物处理后,SOD、GSH、GPx、CAT 的水平或活性显著增加,MDA 和 NO 水平显著降低,TAC 恢复到接近正常水平 。这表明 Justicia carnea 叶提取物具有强大的抗氧化能力,能够有效减轻脑氧化应激。
- 对 ICAM-1 表达的影响:免疫组化分析显示,TNBS 处理组的小鼠大脑中 ICAM-1 表达呈现强阳性染色,表明存在明显的炎症反应 。而 Justicia carnea 叶提取物处理组的染色较弱,尤其是高剂量处理组,这进一步证明了 Justicia carnea 叶提取物的抗炎作用 。
综合研究结果和讨论部分,可以得出以下重要结论:Justicia carnea 叶提取物对 TNBS 诱导的小鼠脑组织损伤和脑氧化应激具有显著的保护作用 。它能够降低 CRP 水平、恢复血小板计数、增强抗氧化防御能力,并减少 ICAM-1 的表达 。这些结果表明 Justicia carnea 叶提取物具有作为抗炎、抗氧化和神经保护药物的潜力 。不过,目前该研究还存在一些局限性,比如尚未明确其发挥作用的具体分子机制 。未来的研究需要进一步探究 Justicia carnea 叶提取物发挥药用特性的分子途径,同时还需要开展临床试验,以验证其在人类中的效果,并确定最佳的药用剂量 。但无论如何,这项研究为 Justicia carnea 在医学领域的应用开辟了新的方向,为后续的研究和药物开发提供了重要的理论依据 。