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抗氧化剂、NOX抑制剂(DPI)及抗凋亡通路对急性磷化铝中毒大鼠糖代谢与肝功能的调控机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Regulatory Toxicology and Pharmacology 3.0
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推荐:本研究针对磷化铝(AlP)中毒缺乏特效解毒剂的临床困境,探索了N-乙酰半胱氨酸(NAC)、二亚苯基碘鎓(DPI)和Nivocasan通过调控氧化应激(NOX/ROS)、凋亡通路(Caspase-1/8/9)及炎症因子(TNF-α/IL-1β)改善AlP诱导的低血糖、肝损伤及胰岛功能障碍的作用机制,为临床救治提供新靶点。
磷化铝(AlP)作为一种高效杀虫剂,因其易获取性成为自杀性中毒的常见毒物,死亡率高达70%。其毒性机制与胃酸反应释放的磷化氢气体有关,但临床缺乏特异性诊断方法和解毒剂,现有治疗仅为对症支持。更棘手的是,AlP通过干扰线粒体能量代谢、诱发氧化应激和细胞凋亡导致多器官衰竭,但具体分子机制尚未阐明。针对这一全球性公共卫生难题,伊朗比尔詹德医科大学的研究团队在《Regulatory Toxicology and Pharmacology》发表研究,系统评估了抗氧化剂NAC、NADPH氧化酶(NOX)抑制剂DPI及泛半胱天冬酶(Caspase)抑制剂Nivocasan对AlP中毒大鼠糖代谢紊乱和肝损伤的干预效果。
研究采用30只雄性Wistar大鼠,分为对照组、AlP中毒组及NAC/DPI/Nivocasan治疗组。通过检测肝功能指标(AST/ALT)、氧化应激标志物(血浆过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶GPx、丙二醛MDA)、炎症因子(TNF-α、IL-1β)、血糖及胰岛素水平,结合离体胰岛葡萄糖刺激胰岛素分泌实验,多维度解析治疗策略的分子机制。
血浆葡萄糖和胰岛素水平
AlP中毒组出现显著低血糖(P<0.001)和胰岛素降低(P<0.05),而DPI与Nivocasan可逆转低血糖状态。值得注意的是,NAC虽未纠正血糖但显著改善胰岛β细胞功能(P<0.05),提示AlP通过不同通路影响糖代谢:直接抑制胰岛素分泌与诱发外周胰岛素抵抗。
氧化应激与炎症调控
AlP显著升高血浆MDA、GPx和过氧化氢酶(P<0.05),证实氧化损伤核心地位。三种治疗药物均能降低肝脏氧化指标,但仅DPI显著抑制血清TNF-α,NAC选择性降低IL-1β,表明NOX-ROS-TNF-α与NAC-IL-1β为两条独立调控轴。
肝保护效应
AlP导致AST/ALT急剧升高,而NAC、DPI和Nivocasan使肝酶接近正常水平(P<0.05),其机制可能与抑制肝细胞凋亡(Caspase-9线粒体通路)和坏死(NOX-ROS坏死性凋亡)相关。
讨论与结论
本研究首次揭示AlP中毒低血糖的"双机制假说":一方面通过氧化损伤直接抑制胰岛β细胞功能,另一方面诱发全身炎症反应(TNF-α/IL-1β)导致胰岛素抵抗。DPI通过抑制NOX源头阻断ROS生成,Nivocasan阻断Caspase级联反应,而NAC作为自由基清除剂发挥下游保护作用。三者的协同使用可能成为未来临床治疗的突破点,尤其对发展中国家AlP中毒高发地区具有重大实践价值。研究局限性在于未阐明NOX亚型(如NOX2/4)的选择性作用,这为后续研究指明方向。
该成果不仅为AlP中毒提供了精准治疗靶点,更拓展了氧化应激-凋亡-代谢紊乱跨尺度调控的理论框架,为类似毒物中毒救治策略开发树立范式。Omid Mehrpour团队强调,未来需开展多中心临床试验验证DPI与Nivocasan的协同效应,并探索其对人体的安全剂量窗。
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