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磺胺甲恶唑（SMZ）在水环境中残留危害大，为探究番茄红素（LYC）能否缓解其诱导的草鱼肾损伤，研究人员开展相关研究。结果发现 LYC 可减轻 SMZ 肾毒性，这为控制 SMZ 污染及评估其对人类肾健康风险提供依据。
在水产养殖的广阔世界里，抗生素的使用就像一把双刃剑。磺胺甲恶唑（SMZ）作为一种常用的合成抗生素，广泛用于预防和治疗人类与动物的传染病，在畜牧和水产养殖中，因其抗菌谱广、成本低，常被用作饲料添加剂。然而，它在水环境中难以降解，就像一个 “顽固的侵略者”，长期存在并不断积累。
研究表明，环境中的 SMZ 对水生生物危害极大。低浓度的 SMZ 暴露会影响斑马鱼胚胎的生长和发育，高浓度则会降低斑马鱼的体重等指标，还会刺激氧化应激和炎症因子表达，甚至破坏鱼类的免疫反应、代谢平衡以及肠道微生物群的多样性和屏障功能。这些危害不仅威胁着水生生物的生存，还可能通过食物链进入人体，对人类健康构成潜在风险。因此，寻找有效的方法来减轻 SMZ 的危害迫在眉睫。
在这样的背景下，东北林业大学的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在番茄红素（LYC）上，这是一种广泛存在于红色水果和蔬菜中的天然类胡萝卜素，具有抗氧化、增强免疫等多种生物活性。研究人员提出假设，LYC 或许能通过激活 Nrf2 信号通路减轻氧化应激、恢复自噬通量稳态以及抑制内质网应激（ER stress）相关的凋亡途径，从而减轻 SMZ 对草鱼肾脏的损伤。
研究人员通过一系列实验来验证这一假设。在动物实验方面，他们精心挑选了 120 条草鱼，将其分为对照组（Con）、LYC 组（LYC）、SMZ 组（SMZ）和 LYC 与 SMZ 联合处理组（L + S），每组 30 条。在实验过程中，仔细观察草鱼的行为变化，并对肾脏进行组织病理学分析。在细胞实验方面，利用培养的草鱼肾细胞（CIK），进一步探究 LYC 对 SMZ 诱导的细胞损伤的保护作用机制。
在行为观察和肾脏组织病理学变化研究中，研究人员发现，对照组和 LYC 组的草鱼行为正常，而 SMZ 组的草鱼出现异常，如浮于水面、呼吸能力减弱、易失衡且易受惊。联合处理组草鱼行为相对正常，仅偶尔游泳缓慢。这表明 LYC 在一定程度上缓解了 SMZ 对草鱼行为的不良影响。
在肾脏损伤、结构和功能检测中，研究人员借助透射电子显微镜和 TUNEL 检测等技术。结果显示，SMZ 组的肾脏出现明显损伤，而 LYC 的添加减轻了这种损伤，保护了肾脏的结构和功能。
对于凋亡相关指标及上游细胞过程的检测，研究人员分析了肾脏中凋亡相关蛋白（Bcl - 2 和 caspase 家族）以及内质网应激、自噬和 Nrf2 通路等相关指标。结果表明，LYC 能够调节这些指标，抑制 SMZ 诱导的细胞凋亡和内质网应激，促进自噬通量稳态的恢复，激活 Nrf2 通路。
在细胞实验中，同样证实了 LYC 对 CIK 细胞具有保护作用，能抑制 SMZ 诱导的自噬激活、细胞凋亡以及 Nrf2 通路的阻断。而当使用 Nrf2 siRNA 干扰 Nrf2 表达后，LYC 的保护作用被削弱，细胞内活性氧（ROS）水平升高，细胞凋亡加剧。
综合上述研究结果，该研究明确了 SMZ 具有肾毒性，而 LYC 可通过激活 Nrf2 信号通路，抑制氧化应激和内质网应激，有效减轻 SMZ 诱导的肾损伤和细胞凋亡。这一研究成果意义重大，它不仅为水产养殖中控制 SMZ 污染提供了解决方案，还为评估长期低剂量抗生素暴露对人类肾脏健康的潜在风险提供了分子毒理学依据。在抗生素使用日益受到关注的今天，这项研究为保障水生生物和人类健康开辟了新的道路，有望推动水产养殖和人类健康领域的进一步发展。
研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。在动物实验中，通过行为观察记录草鱼在不同处理组的表现差异；采用透射电子显微镜和 TUNEL 检测，直观观察肾脏的超微结构变化和细胞凋亡情况。在细胞实验方面，利用培养的草鱼肾细胞（CIK），进行相关蛋白和 mRNA 表达检测，以探究 LYC 对 SMZ 诱导损伤的作用机制。
研究结论表明，LYC 是一种潜在的饲料添加剂，可用于预防和减轻 SMZ 诱导的水生生物肾毒性。在讨论部分，研究人员强调了 SMZ 作为持久性污染物进入食物链对人体健康的潜在威胁，而本研究中 LYC 对 SMZ 诱导肾损伤的缓解作用，为解决 SMZ 污染问题和评估其对人类肾健康风险提供了重要依据。这一研究成果为后续相关研究和实际应用奠定了坚实基础，在水产养殖和人类健康防护方面具有广阔的应用前景。
