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为探究镉(Cd)诱导神经毒性的机制,研究人员开展 ADAM17/ACE2 相互作用是否介导 Cd 诱导的脑损伤和神经炎症的研究。结果显示,氧化应激参与了 Cd 介导的 ADAM17 上调和 ACE2 脱落,TAPI-1 比维生素 E 更有效缓解脑损伤。该研究为相关疾病防治提供新方向。
在当今社会,重金属污染对人类健康的威胁日益严重,其中镉(Cd)作为一种常见的重金属,其神经毒性引发了广泛关注。Cd 具有非生物降解性、长半衰期等特点,人们在农业和工业活动中不可避免地接触到它,进而可能引发一系列健康问题,尤其是与神经退行性变化和记忆缺陷相关的疾病,甚至可能导致阿尔茨海默病。然而,目前 Cd 诱导神经毒性的具体机制仍未完全明确,这就像一团迷雾,笼罩在科研人员探索的道路上。
为了驱散这团迷雾,来自国外(文中未明确具体机构名称)的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们聚焦于 ADAM17/ACE2 的相互作用,试图探究其是否在 Cd 诱导的脑损伤和神经炎症中发挥关键作用。最终,研究发现氧化应激至少在一定程度上导致了 ADAM17 介导的 ACE2 裂解,而这一过程参与了 Cd 诱导的脑损伤。这一发现为理解 Cd 神经毒性机制提供了新的视角,也为相关疾病的防治开辟了新的方向,该研究成果发表在《Cytokine》杂志上。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。实验选取了 32 只成年雄性 Wistar 大鼠,将其随机分组,构建不同处理组。通过对大鼠进行生化检测,测量大脑组织中炎症和氧化应激标记物的变化;利用组织学和免疫组化(IHC)研究,对大脑组织进行病理检查,并识别 ADAM17、ACE2 和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况。
下面来详细看看研究结果。
- 维生素 E 缓解氧化应激,TAPI-1 效果更优:研究发现,实验各组间大脑组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的浓度存在显著差异(p < 0.001)。与对照组相比,Cd 暴露组 MDA 浓度显著增加,SOD 和 CAT 水平显著降低。维生素 E 能有效缓解氧化应激,而 TAPI-1 在减轻大脑生化和组织学变化方面比维生素 E 更有效。这表明 TAPI-1 可能在对抗 Cd 诱导的脑损伤中具有独特优势。
- Cd 导致大脑病理改变及相关蛋白表达异常:Cd 处理导致大脑皮层和海马出现退行性组织病理学变化,同时 ADAM17 和 GFAP 表达增强,ACE2 表达下调。这一系列变化揭示了 Cd 对大脑正常结构和功能的破坏,以及对相关蛋白表达的显著影响。
- 氧化应激参与 ADAM17 介导的 ACE2 裂解:综合研究结果推测,氧化应激参与了 Cd 介导的 ADAM17 上调和 ACE2 脱落过程。这意味着氧化应激在 Cd 诱导的脑损伤机制中扮演着重要角色,为进一步理解疾病发生发展提供了关键线索。
在研究结论和讨论部分,ACE2 的裂解在炎症、心血管疾病和神经退行性疾病中对肾素 - 血管紧张素系统(RAS)的平衡和 ACE2 功能的损害至关重要。本研究中,Cd 诱导的脑损伤与 ADAM17 介导的 ACE2 裂解密切相关,氧化应激起到了推动这一过程的作用。这一研究成果不仅揭示了 Cd 神经毒性的新机制,还为后续针对此类疾病的防治研究提供了重要的理论基础和潜在的干预靶点。未来,研究人员可基于此进一步探索更有效的治疗策略,为改善人类健康状况做出更大贡献。