甘蔗渣源碳量子点修饰氧化锌对大鼠肝损伤的保护作用:开辟肝脏疾病治疗新路径

【字体: 时间:2025年05月02日 来源:BMC Pharmacology and Toxicology 2.8

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  肝硬化严重威胁人类健康,目前治疗手段有限。研究人员探究锌掺杂碳量子点(Zn/CQDs)对四氯化碳(CCl4)诱导的大鼠肝损伤的保护作用。结果显示 Zn/CQDs 有一定护肝效果,但也存在问题。该研究为肝病治疗提供新思路。

  在当今社会,肝脏疾病的肆虐让人们忧心忡忡。酒精滥用、药物不当使用等因素,使得有毒性肝损伤的发生率急剧上升。其中,急性肝损伤(ALI)更是严重,它是导致肝衰竭的重要因素,死亡率颇高,还可能引发肝性脑病等并发症,严重影响患者的生活质量和生命安全。目前,肝移植虽能治疗部分肝损伤,但面临着高昂的费用、供体短缺以及免疫抑制风险等难题,难以广泛应用。而且,市面上还没有一款被批准上市的有效治疗肝纤维化的药物。在这样的困境下,寻找新型的治疗策略迫在眉睫。
来自埃及国家研究中心(National Research Centre)的研究人员勇敢地迎接挑战,开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于锌掺杂碳量子点(Zn/CQDs),探究其对四氯化碳(CCl4)诱导的雄性 Wistar 白化大鼠肝损伤的保护作用。研究发现,Zn/CQDs 在一定程度上展现出了肝细胞保护作用,它能够降低肝脏酶水平,减轻组织病理学变化,改善肝脏的整体功能,这为肝脏疾病的治疗带来了新的希望。该研究成果发表在《BMC Pharmacology and Toxicology》杂志上,为相关领域的研究提供了重要参考。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,采用微波辅助法合成 Zn/CQDs,该方法具有合成速度快、能源效率高、反应条件易控制等优点。接着,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和 X 射线衍射(XRD)技术对合成的材料进行表征,以确定其结构和成分。此外,通过建立 CCl4诱导的肝硬化大鼠模型,来评估 Zn/CQDs 的护肝效果,并借助生化分析和组织病理学检查等手段对肝脏功能和组织损伤情况进行检测 。

下面来详细看看研究结果。

  • 材料表征:通过 FTIR 光谱分析发现,Zn/CQDs 成功合成,其与 CQDs 相比,部分吸收峰发生变化,如 N - H 基团峰消失、O - H 强度降低等,这表明 Zn 与 CQDs 发生了螯合作用;XRD 光谱显示,Zn/CQDs 的结构因 ZnO 的掺入由无定形转变为结晶态,且 d 值增大 。
  • 生化分析:对不同实验组大鼠的生化指标进行检测。在食物摄入量方面,各实验组之间差异不显著,但肝脏和肾脏重量百分比相较于对照组有显著增加。在反映肝功能的指标中,与肝毒性的对照组 2 相比,实验组 3 的 AST 酶标记物保护率为 4.68%,而实验组 4 的 ALT 水平升高,这意味着治疗虽对 AST 有一定作用,但肝细胞仍存在损伤;同时,实验组 3 和 4 的尿酸水平分别下降了 9.45% 和 21.14%,说明 Zn/CQDs 有助于提高肝脏处理尿酸的能力,改善肝脏整体功能。
  • 组织病理学结果:对大鼠肝脏组织进行切片观察。对照组 1 的肝脏组织形态正常;对照组 2 则出现严重肝损伤,如门静脉扩张充血、肝索结构紊乱、炎症细胞浸润等。实验组 3 和 4 的肝脏损伤程度有所减轻,其中实验组 3 的纤维化减少、炎症细胞较少,实验组 4 的肝索组织部分恢复、炎症细胞数量少。这进一步证实了 Zn/CQDs 对肝脏损伤具有一定的保护作用。

综合研究结论和讨论部分,该研究成功利用甘蔗农业废弃物制备出 Zn/CQDs,为这种纳米材料的制备提供了一种简便、经济且环保的方法。研究结果表明,Zn/CQDs 虽不能完全阻止肝细胞损伤,但能部分减轻 CCl4诱导的肝损伤,改善肝脏处理尿酸的功能。不过,研究也存在一些局限性,比如甘蔗汁作为载体对肝功能有负面影响,需要进一步探索更安全的载体;同时,Zn/CQDs 在其他类型肝脏疾病和人体中的有效性,以及其最佳剂量和配方等问题,都有待后续研究深入探讨。尽管如此,这项研究为肝脏疾病的治疗提供了新的方向,为开发安全有效的肝脏疾病治疗方法奠定了基础,具有重要的理论和实践意义。

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