对香豆酸通过抑制NF-κB通路和氧化应激缓解氟虫腈诱导的小鼠急性肾损伤

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:The Journal of Basic and Applied Zoology 1.1

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  本研究针对农药氟虫腈(FPN)导致的肾毒性问题,探讨天然抗氧化剂对香豆酸(PCA)的肾脏保护机制。通过建立小鼠急性肾损伤模型,发现PCA能显著降低血清肌酐和尿素氮水平,抑制NF-κB炎症通路,恢复SOD和CAT抗氧化酶活性,改善肾小管坏死等病理损伤,为农药毒性的防治提供新策略。

  

农药氟虫腈作为高效广谱杀虫剂,在农业和兽医领域广泛应用,但其持久性和生物累积性带来严峻的健康风险。尤其作为主要排泄器官,肾脏因其丰富的血流灌注和主动转运特性,更易受到毒性物质侵害。已有研究表明,氟虫腈暴露会导致肾功能指标异常、氧化应激和炎症反应,但具体机制和干预措施仍需深入探索。在此背景下,印度旁遮普邦兽医与动物科学大学的研究团队创新性地利用天然膳食多酚——对香豆酸(PCA),系统研究了其对氟虫腈诱导肾损伤的保护作用,相关成果发表在《The Journal of Basic and Applied Zoology》。

研究采用18只4-6周龄雄性白化小鼠,分为对照组(溶剂DMSO)、氟虫腈组(25 mg/kg)和干预组(氟虫腈+PCA 100 mg/kg)。通过腹腔注射建立急性肾损伤模型后,综合运用血液生化分析、氧化应激指标检测、实时定量PCR和病理组织学等技术,评估PCA的肾脏保护效应。

血液学参数变化
氟虫腈组出现显著贫血特征:总红细胞计数(7.08→4.94×106/μL)和血红蛋白(16.56→12.96 g/dL)显著降低,而PCA干预使这些指标接近正常水平。这提示PCA可能通过清除自由基,减轻氟虫腈对红细胞膜的氧化损伤。

肾功能标志物改善
氟虫腈组血清尿素氮(11.11→16.02 mg/dL)和肌酐(1.04→1.37 mg/dL)显著升高,总蛋白降低(5.73→4.5 g/dL),符合典型的肾小球滤过功能损伤。PCA治疗使这些指标基本恢复正常,证实其能维护肾小球滤过屏障完整性。

氧化应激调控机制
在分子层面,氟虫腈导致肾脏脂质过氧化产物MDA升高96.12 nM/g,同时抗氧化酶SOD(53.39→22.20 U/mg)和CAT(66.26→31.02 KU/L)活性被抑制。PCA干预后,MDA水平下降41%,两种抗氧化酶活性恢复至正常范围,表明PCA通过直接清除ROS和上调抗氧化防御系统发挥保护作用。

NF-κB炎症通路抑制
基因分析显示氟虫腈使肾脏NF-κB2 mRNA表达上调6倍,而PCA处理组仅升高3.47倍。该转录因子是炎症反应的核心调控因子,其下调与组织学观察到的炎性细胞浸润减少相吻合,揭示PCA可能通过阻断NF-κB信号通路减轻炎症损伤。

病理组织学证据
氟虫腈组呈现典型的急性肾小管损伤:肾小管上皮细胞空泡变性、坏死脱落,肾小球萎缩,鲍曼氏腔扩张。PCA治疗组仅见轻度变性,肾小球结构基本完整,损伤评分从3.8分降至1.2分,从形态学角度验证了PCA的肾脏保护效果。

这项研究首次系统阐明PCA通过多靶点协同作用缓解氟虫腈肾毒性的机制:①直接中和ROS,阻断脂质过氧化链式反应;②提升内源性抗氧化酶SOD和CAT活性;③抑制NF-κB介导的炎症级联反应;④维护肾小球滤过膜和肾小管上皮细胞结构完整性。研究不仅为农药毒性的防治提供了新型天然干预策略,也为开发基于膳食多酚的肾脏保护剂奠定了理论基础。值得注意的是,PCA在100 mg/kg剂量下即展现出显著疗效,且未观察到明显副作用,具备良好的临床转化前景。未来研究可进一步探索PCA与其他抗氧化剂的协同效应,以及在不同类型肾损伤模型中的普适性应用价值。

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