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紫锥菊提取物(Immulant)通过调控凋亡基因信号通路缓解毒死蜱诱导的肝睾丸损伤机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月29日 来源:Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences 2.5
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本研究针对有机磷农药毒死蜱(CPF)引发的肝睾丸毒性问题,通过动物实验探讨紫锥菊提取物(Immulant, IM)对JNK/AMPK/p53-caspase-3凋亡通路的调控作用。研究发现IM能显著抑制CPF诱导的caspase-3、JNK、AMPK和p53异常表达,改善组织病理损伤,首次证实IM具有抗凋亡和组织再生双重保护效应,为农药毒性防治提供新策略。
在农业生产中,有机磷农药毒死蜱(Chlorpyrifos, CPF)因其高效广谱特性被广泛使用,但其残留可通过食物链进入人体,引发肝、睾丸等多器官毒性。CPF的毒性机制涉及氧化应激和细胞凋亡,尤其通过激活JNK、AMPK和p53等凋亡相关基因导致组织损伤。尽管已有研究关注CPF的神经毒性,其对生殖系统和肝脏的凋亡调控机制尚不明确。同时,紫锥菊(Echinacea purpurea)作为传统草药,虽已知具有抗氧化和免疫调节作用,但其对CPF诱导的器官保护效应尚未系统研究。
针对这一科学问题,埃及Beni-Suef大学的研究团队在《Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences》发表研究,通过建立CPF暴露的大鼠模型,结合紫锥菊提取物(Immulant, IM)干预,系统评估了IM对肝睾丸凋亡通路的调控作用。研究采用32只成年雄性白化大鼠,分为对照组、CPF暴露组(6.75 mg/kg)、CPF+IM联合组(6.75 mg/kg CPF+150 mg/kg IM)和IM单独组,通过ELISA检测caspase-3蛋白水平,qRT-PCR分析JNK、AMPK和p53基因表达,并结合组织病理学观察器官损伤程度。
研究结果部分:
Effect of immulant on JNK gene transcription in liver and AMPK and P53 in testes
数据显示CPF使肝脏JNK基因表达升高至对照组的4倍,睾丸AMPK和p53分别升高3倍和3.3倍,而IM干预显著下调这些基因表达至接近正常水平,证实IM能逆转CPF诱导的凋亡信号激活。
Effect of immulant on Caspase-3 protein concentration in liver and testes
CPF组肝脏和睾丸caspase-3浓度分别达到105.95 pg/mg和126.13 pg/mg,是对照组的4-6倍,IM联合治疗使该指标下降50%以上,表明IM能有效抑制凋亡执行蛋白的活化。
Effect of immulant on serum cholesterol and serum testosterone levels
意外发现IM单独组血清胆固醇(84 mg/dL)显著高于对照组(63.33 mg/dL),而CPF暴露使睾酮水平从5.05 ng/mL降至1.19 ng/mL,但IM未能逆转这种下降,提示其对类固醇激素合成的调节作用有限。
Histopathological findings
肝脏病理显示CPF组中央静脉充血、肝窦扩张和库普弗细胞增生,IM联合组则呈现接近正常的肝细胞再生;睾丸中CPF导致生精小管空泡变性和精子数量锐减,而IM治疗组可见生精上皮完整性和附睾精子储备的显著改善。
结论部分强调,IM通过多靶点调控凋亡通路发挥器官保护作用:一方面抑制JNK/caspase-3介导的肝细胞凋亡,另一方面下调AMPK/p53信号减轻睾丸损伤。尽管存在升高胆固醇和未能改善睾酮水平的局限性,该研究首次揭示紫锥菊作为天然解毒剂的潜在价值,为农药毒性的营养干预提供理论依据。讨论部分进一步指出,IM中的咖啡酸衍生物可能通过清除ROS发挥抗氧化效应,而其调控能量代谢传感器AMPK的作用机制仍需深入研究。
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