利用木麻黄树皮提取物生物合成金纳米颗粒对抗乙硫磷诱导的大鼠肝毒性和神经毒性的评估研究

本研究针对有机磷农药乙硫磷(Etn)引发的肝毒性和神经毒性问题，通过生物合成木麻黄(Casuarina equisetifolia)树皮金纳米颗粒(Au-NPs)，系统评估了其对大鼠模型的保护作用。研究发现，纳米提取物预处理组能显著恢复血液生化指标，降低氧化应激标志物(LPO、TPC)和炎症因子(IL-6、TNF-α)，并通过电泳和分子实验证实其对蛋白/同工酶模式及凋亡基因(BAX/Bcl2/p53 /Caspase-3)表达的调控作用，为农药毒性防治提供了新型纳米干预策略。

　　

有机磷农药(OPs)在全球农业和家庭中的广泛应用带来了严重的健康隐患，其中乙硫磷(Etn)作为高毒化合物，即使低剂量暴露也可导致肝脏、大脑等多器官损伤。其毒性机制涉及乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制引发的胆碱能系统过度激活，以及线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡等分子事件。尽管传统解毒剂如阿托品和肟类化合物能缓解急性症状，但对长期毒性损伤的修复效果有限，亟需开发新型干预策略。

针对这一科学难题，中国国家研究中心的Wael Mahmoud Aboulthana团队创新性地利用木麻黄(Casuarina equisetifolia)树皮甲醇提取物生物合成金纳米颗粒(Au-NPs)，系统评估了其对Etn诱导的大鼠肝毒性和神经毒性的保护作用。研究采用多组学方法，结合生化检测、组织病理学、电泳技术和分子生物学手段，揭示了纳米提取物通过调控氧化还原平衡、炎症通路和凋亡基因表达发挥保护作用的分子机制。相关成果发表在《Journal of Genetic Engineering and Biotechnology》上，为农药毒性的纳米干预提供了实验依据。

关键技术方法包括：1) 采用自发乳化法合成含Tween 20和纤维素纳米晶体的Au-NPs纳米乳剂；2) 建立Etn中毒大鼠模型(20.8 mg/kg)及纳米提取物预处理/后治疗实验方案；3) 通过全自动血液分析仪和ELISA检测血液学参数及炎症因子；4) 运用垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳分析蛋白/同工酶模式；5) 实时定量PCR(qPCR)检测凋亡基因表达。

研究结果部分：
3.1 体重与器官重量分析
Etn中毒组大鼠体重增长显著降低，肝/脑相对重量增加，而纳米提取物预处理能改善代谢异常，其中预处理组体重恢复效果优于治疗组。

3.2 血液学指标
Etn导致红细胞(RBC)、血红蛋白(Hb)和白细胞(WBC)显著减少，纳米提取物通过多酚类物质的抗氧化作用恢复血液参数至正常水平。

3.3 生化指标
Etn显著升高肝酶(AST/ALT)、肾功能指标(尿素/肌酐)和心脏标志物(CK/LDH)，纳米提取物通过稳定肝细胞膜和增强肾小管再生能力使指标正常化。

3.4 氧化应激标志物
肝脏和脑组织中总抗氧化能力(TAC)、谷胱甘肽(GSH)及抗氧化酶(SOD/CAT/GPx)活性在Etn组显著降低，而脂质过氧化产物(LPO)和蛋白羰基(TPC)升高。纳米提取物预处理可完全逆转肝脏指标，但对脑组织的修复不完全。

3.5 炎症与纤维化标志物
Etn使肝/脑组织中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-6(IL-6)升高，纳米提取物显著降低炎症因子，但对肝纤维化标志物羟脯氨酸无影响。

3.6 组织病理学
Etn引发肝细胞坏死、库普弗细胞增生和脑皮层神经元空泡化，纳米提取物预处理组仅显示轻度肝细胞水肿和稀疏神经元坏死，病理评分显著改善。

3.7 电泳分析
Etn导致肝/脑组织蛋白模式异常(相似指数SI%降至50%)，CAT/POX/α-淀粉酶等同工酶谱改变。纳米提取物预处理可100%恢复正常蛋白条带，其中对钙结合蛋白和β-酯酶的修复效果最显著。

3.8 分子检测
Etn上调促凋亡基因(BAX/p⁵³
/Caspase-3)并抑制抗凋亡基因Bcl2表达。纳米提取物能部分逆转基因表达异常，但对完全恢复正常水平效果有限。

结论与讨论部分指出，木麻黄树皮金纳米提取物通过多靶点作用机制缓解Etn毒性：1) 酚类物质和Au-NPs协同清除ROS，恢复抗氧化系统；2) 抑制NF-κB通路降低TNF-α/IL-6等炎症因子；3) 调节BAX/Bcl2平衡延缓细胞凋亡。特别值得注意的是，预处理效果优于治疗组，提示其预防性应用价值。该研究首次系统证实植物源Au-NPs对OPs毒性的干预潜力，为开发基于纳米技术的农药解毒剂提供了新思路。局限性在于对脑组织凋亡基因的调控不够彻底，未来需优化给药方案。研究创新点在于将绿色合成的纳米材料与传统药用植物活性成分结合，实现了"解毒-修复"双重功能，具有重要的转化医学价值。