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在生物体内，活性氧（ROS）积累引发的氧化应激与多种疾病相关，如神经退行性疾病、癌症和糖尿病（DM）等。为探究氧化毒性，研究人员以大蜡螟（Galleria mellonella）幼虫为模型研究相关化合物。结果发现部分化合物可缓解幼虫氧化毒性，且幼虫模型有助于确定人成纤维细胞中化合物的适宜浓度，为药物研发提供参考。
在生命的奇妙旅程中，细胞时刻都在进行着复杂的代谢活动。氧气，这个维持生命的关键元素，在助力细胞活动的同时，也带来了一些 “小麻烦”。细胞利用氧气时会产生活性氧（ROS），正常情况下，身体自身的抗氧化防御系统能轻松应对这些 ROS。但一旦 ROS 大量积累，就会打破平衡，引发氧化应激。氧化应激可不是个小问题，它与神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病）、癌症、糖尿病（DM）等众多严重疾病的发生发展紧密相关。目前，为了深入研究氧化应激相关疾病的发病机制和寻找有效的治疗方法，科学家们急需一个理想的研究模型。然而，开发一个完善的体内模型系统困难重重。在此背景下，大蜡螟（Galleria mellonella）幼虫进入了研究人员的视野。
伦敦布鲁内尔大学健康、医学和生命科学学院的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们旨在确立大蜡螟幼虫是否能成为研究氧化毒性的理想模型，并探究化合物在幼虫和人成纤维细胞中的毒性关系。研究结果意义非凡，大蜡螟幼虫确实可用于氧化毒性和化合物概念验证研究，这为后续的药物研发和疾病机制探索开辟了新途径。该研究成果发表在《Scientific Reports》杂志上。
研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。在化合物处理方面，他们从 Sigma Aldrich 获取多种化合物，根据其溶解性配制成不同浓度溶液 。细胞实验中，使用来自 Coriell Cell Repository 的 GM08399、GM23976 和 Dr Terry Roberts 馈赠的 H - Normal 人成纤维细胞系，通过 PrestoBlue 细胞活力检测法测定细胞活力。动物实验上，选取大蜡螟幼虫，分组注射不同化合物，监测其死亡率。统计分析时，运用 GraphPad Prism 9 软件进行统计学检验。
下面来详细看看研究结果。在大蜡螟幼虫毒性研究中，研究人员测试了多种化合物对幼虫的毒性。结果显示，不同化合物的毒性表现各异。例如，吲哚 - 3 - 丙酸（I3PA）在高浓度（如 50mg/ml，1.61mg/g）时，幼虫存活率在 24h 为 26.7% ，48h 降至 16.7% ，半数致死剂量（LD50）为 1.59mg/g；而浓度≤15mg/ml（0.48mg/g）时无明显毒性。生育酚（Alpha tocopherol，AT）在 25mg/ml（0.81mg/g）至 500mg/ml（16.13mg/g）浓度范围内对幼虫均无毒性，存活率达 100% 。
在化合物对胡桃醌（Juglone，JUG）诱导的大蜡螟幼虫氧化毒性的挽救作用研究中，发现白藜芦醇（Resveratrol，RESV）和 AT 可显著挽救幼虫生命。当幼虫同时注射 0.06mg/g JUG 和 0.16mg/g RESV 时，在 36h 前存活率为 100% ，48h 时为 79.1% ；先注射 0.06mg/g JUG 后注射 0.81mg/g AT，幼虫在 18h 前无死亡，48h 存活率仍保持在 87.5% 。而 Trolox（TX）、人参皂苷 RB1（Ginsenoside RB1，GnRB1）、黄腐酚（Xanthohumol，XAN）、乳清酸（Orotic acid，OA）、I3PA 和硫辛酸（Alpha lipoic acid，ALA）不仅无挽救作用，部分还会加剧幼虫毒性。
人成纤维细胞的 PrestoBlue 细胞活力研究表明，不同化合物对细胞活力影响不同。10μM 至 300μM 的 I3PA 对细胞活力无显著影响，但 600μM - 1.2mM 时会显著降低细胞活力；细胞能耐受 10 - 100μM 的 TX，高浓度虽使细胞活力有所增加但不显著。
综合来看，该研究成功证实大蜡螟幼虫可作为研究氧化毒性的理想模型。它能用于预测化合物在人成纤维细胞系中的最佳给药方案，有助于确定化合物的安全有效浓度范围。这不仅能为后续的体外和体内毒性研究节省成本和时间，还为药物研发提供了更便捷的前期研究模型。不过，研究也存在一定局限性，如尚未明确 RESV 和 AT 提高幼虫存活率的具体机制。但总体而言，这项研究为氧化应激相关疾病的研究和药物开发提供了重要的理论依据和实践参考，具有广阔的应用前景 。
