脱氢乙酸钠通过抑制TCA循环和线粒体功能损害猪卵母细胞质量：烟酰胺单核苷酸的潜在保护作用

【编辑推荐】食品防腐剂脱氢乙酸钠(Na-DHA)的生殖毒性机制尚不明确。中国研究人员发现Na-DHA通过竞争性结合α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDH)抑制三羧酸循环(TCA)，导致猪卵母细胞线粒体功能障碍、氧化应激和受精能力下降，而烟酰胺单核苷酸(NMN)通过提升NAD+ 水平可逆转这些损伤。该研究为食品添加剂安全评估提供新依据，并提出NAD+ 前体干预策略。

　　

在食品工业广泛使用防腐剂的今天，脱氢乙酸钠(Na-DHA)因其卓越的抗菌性能被应用于糕点、腌制品等12类食品中。然而随着美国、中国等国家相继限制其使用，这种累计摄入量可能超标的人工添加剂对人体生殖系统的潜在影响引发关注。既往研究已发现Na-DHA可导致肝肾损伤、神经异常甚至睾丸出血，但对其女性生殖毒性特别是卵母细胞质量的影响仍是空白。与此同时，作为抗衰老明星分子的烟酰胺单核苷酸(NMN)在改善卵母细胞老化方面展现出潜力，这为探索食品添加剂毒性干预提供了新思路。

中国博士后科学基金等资助的研究团队在《Food and Chemical Toxicology》发表论文，首次揭示Na-DHA通过靶向能量代谢关键酶损害卵母细胞发育的分子机制。研究人员选择与人类卵母细胞高度相似的猪卵母细胞模型，结合代谢组学、分子对接和显微成像技术，系统评估了Na-DHA对生殖细胞的影响及其干预策略。

关键技术包括：1) 猪卵母细胞体外成熟培养体系（卵巢来自屠宰场）；2) 非靶向代谢组学分析TCA循环代谢物；3) 分子对接模拟Na-DHA与α-KGDH结合；4) 免疫荧光检测线粒体膜电位(ΔΨ_m
)、活性氧(ROS)和细胞骨架；5) 体外受精评估胚胎发育潜力。

【Na-DHA Exposure Affects Porcine Oocyte Maturation and Metabolism】
实验显示50-200 μM Na-DHA呈剂量依赖性抑制卵丘扩展和第一极体排出。代谢组学发现TCA循环中间产物琥珀酸(succinate)和延胡索酸(fumarate)显著减少，提示能量代谢受阻。

【分子机制解析】
分子 docking 证实Na-DHA通过竞争α-KGDH的底物结合口袋（结合能-6.5 kcal/mol）抑制酶活性。这导致线粒体ATP产量下降40%，同时ROS升高2.3倍，引发氧化应激和早期凋亡。

【细胞表型损伤】
纺锤体异常率增至58.3%，皮质颗粒错位率达67.5%，受精率和囊胚形成率分别降低41.2%和53.8%，证实核质成熟同步受损。

【NMN的挽救效应】
补充500 μM NMN使NAD⁺
水平恢复至对照组90%，通过SIRT1-PGC1α通路改善线粒体功能，将受精率从42.1%提升至76.3%。

结论部分指出，该研究首次阐明Na-DHA通过α-KGDH-TCA循环-线粒体轴损害卵母细胞质量的级联机制：1) Na-DHA直接抑制α-KGDH；2) 阻断TCA循环导致能量危机；3) 诱导线粒体氧化应激；4) 引发细胞骨架紊乱和凋亡。而NMN通过重建NAD⁺
库恢复代谢稳态，为防范食品添加剂生殖风险提供可行策略。讨论中强调，该发现不仅解释了各国限制Na-DHA使用的科学依据，也为开发基于NAD⁺
代谢的生殖保护剂奠定理论基础。

值得注意的是，研究存在未探索长期低剂量暴露效应等局限，作者建议后续开展跨代研究。该工作由Yilong Miao和Zhaokang Cui共同通讯完成，实验数据为2024年中国新颁布的《GB 2760-2024》食品添加剂使用标准提供了关键科学支撑。