Nrf2/HO-1通路在铝诱导肝损伤中的保护作用及其机制研究

【字体: 时间:2025年06月11日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.2

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  铝暴露导致的肝损伤机制尚不明确,本研究通过动物模型和体外细胞实验,系统评估了Nrf2/HO-1信号通路在铝(Al)诱导肝损伤中的作用。研究发现,铝暴露通过激活Nrf2/HO-1通路触发抗氧化防御反应,但该通路的保护作用有限。研究揭示了铝肝毒性的分子机制,为铝相关疾病的防治提供了新思路。

  

铝作为一种广泛存在于自然界的金属元素,已渗透到日常生活和工业生产中,但长期或过量接触铝可能导致不可逆的器官损伤,尤其是肝脏。肝脏作为代谢和生物转化的主要器官,极易受到铝的损害。尽管氧化应激被认为是铝毒性的关键机制,但Nrf2(核因子E2相关因子2)/HO-1(血红素加氧酶1)通路在铝诱导肝损伤中的具体作用尚不清楚。这一问题亟待解决,以揭示铝毒性的分子机制并为防治策略提供理论依据。

为解决这一问题,右江民族医学院的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》上发表了一项研究,通过动物模型和体外细胞实验,系统评估了Nrf2/HO-1通路在铝诱导肝损伤中的作用。研究使用Wistar大鼠和BRL3A细胞模型,通过检测肝功能指标(ALT、AST)、氧化应激标志物(MDA、SOD)、线粒体膜电位(MMP)以及凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、Caspase-3)的表达,结合Western blotting和免疫荧光技术,揭示了Nrf2/HO-1通路的保护机制及其局限性。

研究结果显示,铝暴露导致大鼠肝功能异常(ALT、AST升高)和肝组织病理学改变(如局灶性坏死和淋巴细胞浸润)。体外实验中,铝暴露显著降低BRL3A细胞活力,增加ROS水平和凋亡蛋白(Bax、cleaved Caspase-3)表达,同时激活Nrf2/HO-1通路(Nrf2核转位增加,HO-1和NQO1表达上调)。值得注意的是,Nrf2激活剂Omaveloxolone可部分逆转铝诱导的氧化损伤和凋亡,而抑制剂ML385则加重损伤。

研究结论表明,Nrf2/HO-1通路在铝诱导肝损伤中发挥关键保护作用,但其保护效果有限。铝通过多维度毒性(如直接金属毒性、线粒体功能障碍和炎症反应)超越Nrf2的调控范围,导致抗氧化防御系统失效。这一发现不仅深化了对铝毒性机制的理解,也为开发综合干预策略(如抗氧化、抗炎和金属螯合联合疗法)提供了理论支持。

研究的意义在于揭示了Nrf2/HO-1通路在铝肝毒性中的双重角色:既是重要的内源性防御机制,又因铝的多靶点毒性而显得力不从心。未来研究需进一步探索铝毒性的其他分子途径,并开发针对性的多维干预手段。

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