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为探究丙烯腈(ACN)暴露导致的氧化应激产物水平预测及虾青素(ASTX)的保护作用,研究人员以大鼠为模型开展研究。结果发现可通过神经递质和乳酸脱氢酶(LDH)建立预测方程,且 ASTX 能改善神经递质水平、减轻毒性。该研究为评估氧化应激提供新方法。
在生活中,我们的身体时刻面临着各种挑战,其中氧化应激就是一个 “隐藏的杀手”。氧化应激会影响生物大分子,导致蛋白质氧化、脂质过氧化和 DNA 损伤,进而引发各种疾病。丙烯腈(ACN)作为一种广泛应用于工业的化合物,可通过多种途径进入人体,造成神经毒性、器官损伤等危害,它能干扰细胞内的氧化还原平衡,抑制抗氧化酶的活性,使活性氧(ROS)积累,加剧氧化应激。尽管已有研究探索了 ACN 的毒性,但如何精准评估其引发的氧化应激水平,以及寻找有效的防护手段,仍是亟待解决的问题。
为了攻克这些难题,来自埃及 Zagazig 大学的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们以 ACN 诱导大鼠氧化应激为模型,旨在找到预测氧化应激产物水平的方法,并评估虾青素(ASTX)对 ACN 毒性的保护潜力。这项研究成果发表在《Food and Chemical Toxicology》杂志上。
在研究过程中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:将 50 只大鼠平均分为 5 组,构建不同的处理组;通过特定的试剂盒对大鼠脑内神经递质、乳酸脱氢酶(LDH)、抗氧化剂以及氧化应激标志物进行定量测定;运用多元回归分析方法,建立基于神经递质水平和 LDH 活性的氧化应激标志物预测方程。
下面来详细看看研究结果。
在肝肾功能分析方面:对于 ACN 处理组,与阴性对照组相比,天冬氨酸转氨酶(AST)和碱性磷酸酶(ALP)活性显著升高(P<0.05),丙氨酸转氨酶(ALT)活性也有所上升;而给予虾青素的保护组,肝酶活性相较于 ACN 组有显著改善(P<0.05)。同时,ACN 组和保护组的白蛋白浓度与阴性对照组相比均略有下降。在肾脏功能分析部分,虽未完整呈现,但可知研究对肾脏功能也进行了评估。
在预测方程构建方面:研究人员通过多元回归分析,成功开发出基于神经递质水平和 LDH 活性的氧化应激标志物预测方程。具体为:8-OHdG = 333.77 - 159.21 × DOP + 0.07 × LDH;PC = 6.88 - 6.98 × NE + 0.002 × LDH;MDA = 76.86 - 38.67 × DOP + 0.009 × LDH。这些方程为间接估算氧化应激水平提供了全新的途径。
在虾青素的保护作用方面:虾青素的使用改善了神经递质水平,显著提升了总抗氧化能力(TAC),同时大幅降低了细胞生物大分子的损伤。这表明虾青素能够有效缓解 ACN 的毒性。
综合研究结论和讨论部分,该研究意义非凡。一方面,回归分析证实了 LDH、多巴胺(DOP)和去甲肾上腺素(NE)可作为生物大分子氧化产物浓度的良好预测指标,包括作为 DNA 氧化标志物的 8 - 羟基 - 2'- 脱氧鸟苷(8-OHdG)、作为蛋白质氧化标志物的蛋白质羰基(PC)以及作为脂质过氧化标志物的丙二醛(MDA) 。这为科研人员和相关工作者评估氧化应激水平提供了新的思路和方法,无需直接测量所有氧化参数,就能间接估算氧化应激程度。另一方面,虾青素在减轻 ACN 毒性方面表现出色,它能通过调节神经递质水平,降低氧化损伤并增强抗氧化能力。这一发现为预防和治疗 ACN 相关毒性提供了潜在的干预策略,无论是在职业健康防护,还是在相关疾病的防治方面,都具有重要的参考价值。此外,研究还为后续深入探究虾青素的作用机制指明了方向,例如其对 Nrf2 通路及其下游抗氧化靶点(如 NQO1 和 HO-1)的激活作用,以及对促炎和抗炎类花生四烯酸代谢产物平衡的影响等,有望进一步挖掘虾青素在生命科学和健康医学领域的巨大潜力。