柚皮素通过减轻氧化应激和细胞凋亡缓解铝纳米颗粒诱导的肝肾毒性

本研究针对铝纳米颗粒(Al-NPs)引发的肝肾毒性问题，通过动物实验证实柚皮素(NAR)能有效改善Al-NPs(6 mg/kg b.w.)暴露导致的肝功能酶异常、脂质代谢紊乱及氧化应激损伤。研究发现NAR(10 mg/kg b.w.)通过调控一氧化氮水平、恢复超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等抗氧化酶活性，并下调caspase-3表达抑制细胞凋亡，为纳米材料毒性防治提供了新型植物活性成分干预策略。

　　

随着纳米技术的快速发展，铝纳米颗粒(Aluminum nanoparticles, Al-NPs)因其独特的物理化学性质，在工业生产和生物医学领域得到广泛应用。然而这些直径小于100纳米的"双刃剑"正悄然带来新的健康隐患——研究表明Al-NPs可通过食物链进入生物体，诱发DNA损伤、线粒体功能障碍甚至器官毒性。特别是在肝脏和肾脏这两个重要的代谢和排泄器官中，Al-NPs的蓄积会导致自由基爆发、抗氧化防御系统崩溃，最终引发不可逆的细胞损伤。更令人担忧的是，目前针对纳米颗粒毒性的防治手段仍十分有限。

面对这一挑战，来自中央大学动物学系的研究团队将目光投向了自然界中的"自由基清道夫"——柚皮素(Naringenin, NAR)。这种在柑橘类水果中含量丰富的黄酮类化合物，以其独特的多酚结构展现出强大的金属螯合能力和抗氧化活性。研究人员通过系统的动物实验证实，NAR能有效对抗Al-NPs引发的肝肾毒性，相关成果发表在《Journal of Trace Elements in Medicine and Biology》上。

研究采用瑞士白化雄性小鼠建立Al-NPs暴露模型(6 mg/kg b.w.)，通过灌胃给予NAR(10 mg/kg b.w.)进行干预。关键技术包括：血清肝功能酶检测评估器官损伤程度；比色法测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性；硫代巴比妥酸反应物(TBARS)检测脂质过氧化水平；Western blot分析凋亡相关蛋白caspase-3表达；以及组织病理学观察器官结构变化。

【Effect of Al-NPs and NAR on liver and kidney weight】研究发现Al-NPs暴露导致小鼠肝脏重量显著降低(从1.23±0.05g降至0.79±0.07g)，肾脏重量同步下降(0.66±0.02g至0.56±0.02g)，而NAR干预能有效逆转这种器官萎缩现象，表明其对Al-NPs诱导的器官损伤具有保护作用。

【Results】生化分析显示，Al-NPs组血清ALT、AST等肝酶指标异常升高，同时伴随总胆固醇、甘油三酯等脂质代谢紊乱。NAR治疗使这些指标趋于正常化，其机制可能涉及：1)降低一氧化氮水平，减轻亚硝化应激；2)抑制蛋白质羰基化和脂质过氧化产物MDA生成；3)恢复SOD、CAT、GPx和谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶系统功能；4)调节还原型(GSH)与氧化型(GSSG)谷胱甘肽平衡。

【Discussion】深入机制探讨发现，NAR的肝肾保护作用与其调控细胞凋亡通路密切相关。Western blot结果显示NAR能显著抑制caspase-3的激活，这可能是通过阻断线粒体途径的凋亡信号传导实现的。组织学观察进一步证实，NAR治疗组肝细胞排列整齐，肾小球结构完整，与Al-NPs组广泛存在的细胞空泡化和炎性浸润形成鲜明对比。

这项研究首次系统阐明了NAR对抗Al-NPs诱导肝肾毒性的分子机制，证实其通过"抗氧化-抗凋亡"双重作用途径发挥器官保护功能。这不仅为理解纳米材料毒性机制提供了新视角，更重要的是为开发基于天然产物的纳米毒理干预策略奠定了理论基础。考虑到NAR作为食品成分的安全性优势，这项发现具有显著的转化医学价值，有望为职业暴露人群和环境污染高风险地区居民提供经济有效的防护方案。未来研究可进一步探索NAR与其他抗氧化剂的协同效应，以及其在其他纳米材料毒性防护中的应用潜力。