对二甲苯诱导氧化应激神经毒性的机制解析及葡萄糖酸内酯的神经保护作用

本研究针对工业溶剂对二甲苯(PX)的神经毒性机制不明问题，通过Xenopus laevis模型结合RNA测序和酶学分析，发现PX通过抑制sod1.L/cat.L基因表达引发氧化应激，导致神经元凋亡和行为异常，而葡萄糖酸内酯(GA)能恢复抗氧化酶活性并减轻损伤。该研究为环境污染物神经毒性机制提供了新见解。

　　

在工业快速发展的今天，苯系物(BTEX)污染已成为威胁人类健康的隐形杀手。其中对二甲苯(PX)作为常用溶剂，被美国环保署列为优先污染物，长期接触可导致头痛、认知障碍甚至神经退行性疾病。尽管已有研究提示PX具有神经毒性，但其具体作用机制仍如雾里看花。更令人担忧的是，目前缺乏有效的防护措施。非洲爪蟾(Xenopus laevis)因其独特的透皮吸收特性和高度保守的神经系统，成为研究环境污染物神经毒性的理想模型。

杭州师范大学的研究团队在《Environmental Pollution》发表的研究中，创新性地将转录组学与经典毒理学方法相结合。他们采用1 mM PX处理发育阶段46的蝌蚪72小时，通过RNA测序分析视顶盖基因表达谱，结合qPCR验证、SOD/CAT酶活检测、TUNEL凋亡分析和行为学观察，系统揭示了PX的神经毒性机制。研究发现GA能显著逆转PX引起的氧化损伤，这为开发新型神经保护剂提供了理论依据。

RNA测序鉴定氧化应激相关基因变化
研究团队通过RNA测序发现PX显著下调了sod1.L和cat.L等抗氧化基因表达，同时上调GPx3.L。这些变化在qPCR验证中得到确认，其中sod1.L表达降低达3.2倍。酶活检测显示SOD活性下降41.7%，CAT活性降低33.3%，而氧化损伤标志物MDA和LDH分别升高2.1倍和1.8倍。

讨论
该研究首次在整体动物水平证实PX通过抑制SOD1和CAT表达破坏氧化还原平衡，导致视顶盖神经元凋亡和游泳行为异常。特别值得注意的是，GA通过恢复sod1.L/cat.L表达水平发挥神经保护作用，这为防治PX毒性提供了新思路。研究还发现DDC抑制SOD会加剧PX毒性，进一步证实SOD在防御体系中的核心地位。

这些发现不仅阐明了PX神经毒性的分子机制，更重要的是揭示了GA作为潜在解毒剂的临床应用前景。考虑到GA是食品添加剂中的安全成分，这项研究为开发经济有效的神经保护方案提供了重要科学依据。该成果对制定工业防护标准和环境污染治理政策具有指导意义，也为研究其他芳香烃类化合物的毒性机制提供了范式。