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为探究 N - 乙酰半胱氨酸(NAC)对邻苯二甲酸二乙酯(DEP)诱导的巨噬细胞毒性的影响及机制,研究人员以 RAW264.7 巨噬细胞为对象开展研究。结果发现 NAC 预处理可抑制炎症,其机制与 MAPK/JNK 和 STAT1/3 通路有关。该研究为防治 DEP 诱导的炎症提供新方向。
在现代生活中,塑料制品无处不在,其中的邻苯二甲酸酯类物质却暗藏隐患。邻苯二甲酸酯(Phthalates)作为广泛使用的增塑剂,大量存在于婴儿用品、玩具、美妆产品等各类消费品中。人们通过多种途径接触它,研究显示超 80% 人类尿液样本可检测到其身影,儿童和女性的暴露风险更高。它不仅会干扰内分泌,还与生殖毒性、神经毒性、致癌性等多种健康问题相关联,其毒性机制主要涉及氧化应激和炎症反应。巨噬细胞在炎症反应中起着关键作用,RAW264.7 巨噬细胞常被用于研究化学物质的细胞效应。此前,虽已知 N - 乙酰半胱氨酸(NAC)具有抗氧化作用,但它对 DEP 诱导的巨噬细胞毒性有何影响却不清楚。为了解开这个谜团,韩国延世大学医学院(Yonsei University College of Medicine)的研究人员开展了此项研究。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,进行细胞培养,将 RAW264.7 巨噬细胞在含 10% 胎牛血清的 DMEM 培养基中培养。之后,运用多种检测技术,如利用 Griess Reagent System 测定一氧化氮(NO)水平;通过 DCFDA-Cell ROS Assay Buffer 检测活性氧(ROS);借助 GSH/GSSG assay kit 测定谷胱甘肽(GSH)相关指标;使用逆转录 - 定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测相关基因 mRNA 水平;运用蛋白质免疫印迹法(Western blot)分析蛋白表达;采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测细胞因子水平 。
研究结果如下:
- DEP 对炎症因子的影响:用 100 和 300 μM 的邻苯二甲酸二(2 - 乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和 DEP 处理 RAW264.7 巨噬细胞后,与对照组相比,IL-1β、COX-2 和 TNF-α 的 mRNA 表达显著增加,300 μM 处理时 IL-6 的 mRNA 表达也显著上调。
- DEP 对 COX-2 和 iNOS 水平的影响:100 或 300 μM 的 DEHP、DBP 和 DEP 能显著增加 COX-2 和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的蛋白水平,呈剂量依赖性,不过 100 μM 的 DEHP 对 iNOS 蛋白水平的提升不显著。
- NAC 改善 DEP 诱导的炎症:用 COX 抑制剂(CCXB、INDO)或 NAC 预处理 RAW264.7 巨噬细胞 2 小时后再暴露于 DEP,发现 NAC 预处理能显著降低 300 μM DEP 诱导的炎症,而 CCXB 和 INDO 预处理未呈现类似效果,且三者对细胞活力无显著影响。
- NAC 减轻氧化应激和炎症:NAC/DEP 组的 NO、ROS、前列腺素 E2(PGE2)和 IL-1β 水平显著低于 DEP 处理组,NAC 处理还提高了 GSH/GSSG 比值,同时 qPCR 结果显示,NAC 预处理使 IL-1β、IL-6、COX-2 和 iNOS 的 mRNA 水平显著降低,表明 NAC 能改善 DEP 诱导的炎症。
- NAC 调节炎症的信号通路:通过 Western blot 分析 MAPK 和 STAT 通路相关蛋白,发现 NAC 预处理能抑制 JNK 和 STAT1/3 的磷酸化,降低相关炎症基因的转录和翻译,说明 NAC 可能通过调节氧化应激以及 MAPK/JNK 和 STAT1/3 信号通路来抑制炎症。
研究结论和讨论部分表明,该研究成功建立了 DEP 刺激 RAW264.7 巨噬细胞的炎症模型,揭示了 NAC 的抗炎作用及其分子机制。NAC 预处理可降低 RAW264.7 巨噬细胞中促炎细胞因子和炎症介质水平,减少 ROS 产生,通过 MAPK/JNK 和 STAT1/3 信号通路下调 COX-2 表达,减轻 DEP 诱导的炎症和氧化应激。不过,该研究是基于体外模型,未来还需开展动物和人体研究进一步验证。总体而言,这项研究拓展了人们对 NAC 在巨噬细胞中作用的认识,为预防 DEP 诱导的炎症提供了新的潜在方向,对防治相关疾病具有重要的理论和实践意义。