富勒醇-C60对糖尿病大鼠脓毒症模型中肾肺组织的保护作用及机制研究

本研究针对糖尿病合并脓毒症导致的远隔器官损伤问题，通过构建链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病大鼠盲肠结扎穿孔（CLP）脓毒症模型，探究富勒醇-C60（Fullerenol-C60）的抗氧化保护作用。结果表明，富勒醇-C60可显著降低肾肺组织氧化应激标志物TBARS水平，提升CAT、GST酶活性，并改善血管空泡化、中性粒细胞浸润等病理损伤。该研究为脓毒症多器官功能障碍的抗氧化治疗提供了新策略。

　　

脓毒症作为宿主对微生物感染的全身炎症反应，是全球重症患者死亡的主要原因之一，而糖尿病（DM）患者因慢性高血糖导致的氧化应激加剧，更易发生脓毒症相关多器官衰竭。尽管临床采用早期抗生素和糖皮质激素治疗，但死亡率仍高达30-50%。如何通过靶向氧化应激通路减轻远隔器官损伤，成为亟待解决的科学问题。针对这一挑战，来自土耳其加齐大学的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项创新性研究，通过动物实验证实富勒醇-C₆₀这一碳纳米材料衍生物对糖尿病脓毒症模型肾肺组织的保护作用。

研究采用链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病Wistar大鼠模型，通过盲肠结扎穿孔（CLP）手术建立脓毒症，并设立对照组（C）、糖尿病组（D）、糖尿病脓毒症组（DS）及富勒醇治疗组（DS-FC60）。关键技术包括：1）STZ腹腔注射（55 mg/kg）构建糖尿病模型；2）CLP手术模拟宿主屏障破坏型脓毒症；3）术后30分钟腹腔注射100 mg/kg富勒醇-C₆₀；4）组织氧化应激标志物（TBARS、CAT、GST、ARE）检测；5）肾肺组织H&E染色病理评分。

Histopathological examination of kidney tissue
通过半定量评分发现，DS组肾小球空泡化（GV）、血管空泡肥大（VVH）等损伤显著高于对照组（p<0.05），而DS-FC60组VVH和肾小管细胞坏死（TCDN）较DS组降低34%（p=0.024）。电镜显示富勒醇治疗组肾小球结构破坏程度减轻。

Histopathological examination of lung tissue
DS组中性粒细胞浸润评分达3.0分（对照组0.5分），富勒醇干预使总损伤评分从3.25降至2.0（p=0.009），肺泡壁增厚程度显著改善。

Assessment of the kidney tissue oxidant status parameter
TBARS水平在DS组达4.62 nmol/mg蛋白，富勒醇治疗组降至3.00（p<0.001）。CAT酶活性在DS-FC60组（186.30 IU/mg）较DS组（102.65 IU/mg）提升81.5%（p=0.033），提示抗氧化能力增强。

Assessment of the lung tissue oxidant status parameter
肺组织TBARS在DS-FC60组（2.35 nmol/mg）较DS组（4.54 nmol/mg）下降48.2%，GST酶活性恢复至接近正常水平（0.17 vs 0.09 IU/mg，p<0.05）。

该研究首次证实富勒醇-C₆₀通过双重机制发挥器官保护作用：一方面直接清除脂质过氧化物（如MDA），降低TBARS水平；另一方面上调内源性抗氧化酶（CAT、GST）活性。值得注意的是，富勒醇在脓毒症发生后30分钟给药仍能显著改善病理损伤，这为临床转化提供了关键时间窗依据。讨论部分指出，糖尿病相关的慢性炎症状态（通过NF-κB等通路）与脓毒症急性氧化应激形成"双重打击"，而富勒醇的笼状结构可高效捕获自由基，其多羟基基团则增强水溶性，利于生物分布。

研究局限性包括未进行血流动力学监测及样本量受3R原则限制。未来研究可结合转录组学进一步揭示Nrf2/HO-1等通路机制。该成果为开发基于纳米材料的脓毒症辅助疗法提供了实验基础，尤其对糖尿病这一高危人群的器官保护具有重要临床意义。