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甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(EMB)广泛使用致害虫耐药且危害海洋动物,为探究富硒枯草芽孢杆菌对其致草鱼肝损伤的保护作用,研究人员开展相关研究。结果显示富硒枯草芽孢杆菌可缓解损伤,这为治疗药物性肝损伤提供新方向。
在农业领域,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(EMB)自 1984 年问世后,凭借高效的杀虫能力,广泛应用于棉花、蔬菜、果树等农作物害虫防治。它的化学结构包含特殊的大环内酯环,能溶于丙酮等有机溶剂。然而,随着使用的日益频繁,问题接踵而至。大量害虫逐渐对 EMB 产生了耐药性,使其杀虫效果大打折扣。更令人担忧的是,它对海洋动物的毒性也逐渐显现。此前研究发现,EMB 不仅会诱导雄性小鼠肝脏损伤,引发细胞凋亡和氧化应激,还对小鼠神经系统有毒性,能诱导炎症和氧化反应。在鲤鱼中,EMB 的危害同样不容小觑,它会引发肾脏损伤、骨骼肌萎缩,还能诱导肠道炎症。面对这些问题,寻找对抗 EMB 毒性的方法迫在眉睫。
在此背景下,来自国内的研究人员展开了深入研究。他们聚焦于富硒枯草芽孢杆菌,这种物质在以往研究中展现出了多种有益特性,比如维持肠道健康、抗炎,还能保护鲤鱼免受汞的伤害。研究人员想知道,富硒枯草芽孢杆菌能否抵御 EMB 对草鱼肝脏造成的损伤呢?
经过一系列实验,研究人员得出结论:富硒枯草芽孢杆菌确实能减轻 EMB 诱导的草鱼肝损伤。这一发现意义重大,为治疗药物性肝损伤提供了新的可能,有望成为一种极具潜力的治疗药物。该研究成果发表在《Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology》杂志上。
在研究方法上,研究人员主要采用了组织病理学分析,观察草鱼肝脏的病理变化;通过检测试剂盒测定相关酶和物质的含量,如天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、丙二醛(MDA)、三磷酸腺苷(ATP)和谷胱甘肽(GSH);运用免疫相关技术检测核因子 κB(NF-κB)、核因子 E2 相关因子 2(Nrf2)、血红素加氧酶 - 1(HO-1)等蛋白的表达情况,以此探究相关机制。实验样本为草鱼,在特定的水生环境下进行养殖和处理。
研究结果如下:
- 富硒枯草芽孢杆菌减轻 EMB 诱导的肝损伤:从组织病理学角度来看,正常对照组草鱼肝脏的肝小叶结构清晰,细胞索排列有序,呈放射状,细胞形态和排列都很正常。而在 EMB 处理组,肝细胞结构变得模糊,细胞索排列紊乱,肝小叶的细胞核消失或收缩,还出现了炎症细胞浸润和点状细胞坏死。但补充富硒枯草芽孢杆菌后,这些病理损伤得到了明显缓解。
- 富硒枯草芽孢杆菌抑制炎症反应:研究人员检测了炎症相关因子肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)和白细胞介素 - 1β(IL-1β)的产生。结果发现,EMB 会诱导这两种炎症因子的产生,而富硒枯草芽孢杆菌能够显著抑制这一过程,减轻炎症反应。
- 富硒枯草芽孢杆菌抑制铁死亡:进一步研究发现,EMB 会诱导草鱼肝脏发生铁死亡,而富硒枯草芽孢杆菌可以有效减轻这种铁死亡现象。
- 富硒枯草芽孢杆菌抑制 NF-κB 激活:后续实验表明,富硒枯草芽孢杆菌能够抑制 EMB 诱导的 NF-κB 激活。NF-κB 是一种重要的转录因子,激活后会促进炎症反应等一系列过程,富硒枯草芽孢杆菌抑制其激活,有助于减轻肝脏损伤。
- 富硒枯草芽孢杆菌激活 Nrf2 信号通路:研究人员还发现,富硒枯草芽孢杆菌能够增加 Nrf2 和 HO-1 的表达。Nrf2 是细胞抗氧化应激反应的关键调节因子,HO-1 是其下游的靶蛋白。富硒枯草芽孢杆菌通过激活 Nrf2 信号通路,提高机体抗氧化能力,从而减轻 EMB 诱导的肝损伤。
研究结论与讨论部分表明,富硒枯草芽孢杆菌通过减轻炎症和铁死亡,激活 Nrf2 信号通路,显著抑制了 EMB 诱导的草鱼肝损伤。这一研究成果不仅揭示了富硒枯草芽孢杆菌在对抗药物性肝损伤方面的巨大潜力,也为后续开发治疗药物性肝损伤的新策略提供了理论依据。未来,有望基于此研究,进一步探索富硒枯草芽孢杆菌的最佳应用方式,为解决实际生产和医学领域中的药物性肝损伤问题提供更有效的方案。