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番茄红素通过调节氧化应激和神经炎症通路改善顺铂诱导的大鼠海马毒性及认知功能障碍的神经机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月13日 来源:Aspects of Molecular Medicine CS1.1
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为解决化疗药物顺铂(CP)引发的"化疗脑"(chemobrain)认知障碍及海马神经毒性问题,研究人员通过大鼠模型探究番茄红素(LP)的神经保护机制。研究发现LP能显著降低MDA、NO等氧化应激指标,抑制IL-6、TNF-α等炎症因子,调节BAX/BCL-2凋亡通路,并改善AChE活性及DA、5-HT等神经递质水平。该研究为化疗相关认知障碍的膳食干预提供了新思路。
化疗是癌症治疗的重要手段,但约75%的患者在接受治疗后会出现被称为"化疗脑"(chemobrain)的认知功能障碍,表现为记忆力减退、注意力下降和执行功能受损。这种神经系统副作用严重影响患者生活质量,甚至持续至治疗结束后数年。顺铂(Cisplatin, CP)作为常用化疗药物,其诱导的氧化应激和神经炎症被认为是导致海马损伤的关键机制。海马作为记忆形成的关键脑区,对氧化损伤尤为敏感。目前临床尚缺乏有效防治手段,而膳食补充剂因其安全性和多靶点作用特点成为研究热点。
来自Federal University of Technology, Akure(尼日利亚联邦理工大学阿库雷分校)的研究团队聚焦番茄红素(Lycopene, LP)——番茄中富含的强效脂溶性抗氧化剂,系统探究了其对CP诱导的神经毒性的干预效果。这项发表在《Aspects of Molecular Medicine》的研究首次揭示了LP通过多重机制缓解"化疗脑"的完整通路。
研究采用5组Sprague-Dawley大鼠模型,通过行为学测试(新物体识别、Y迷宫、旋转棒试验)评估认知功能,结合HPLC检测神经递质,ELISA分析炎症因子和凋亡标志物,以及海马组织病理学检查。关键发现包括:在CP暴露组中,氧化应激指标MDA和NO分别升高3.1倍和5.4倍,而LP干预组显著逆转这种变化;神经炎症标志物TNF-α、IL-6在CP组升高2.8-3.5倍,LP治疗使其恢复近正常水平;凋亡相关蛋白BAX/BCL-2比值在CP组失衡,LP能调节该比值至对照组水平;行为学测试显示LP使新物体识别指数从0.14提升至0.29,接近对照组0.35。
在分子机制层面,研究证实LP通过以下通路发挥作用:1)增强超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,重建抗氧化防御系统;2)抑制核因子κB(NF-κB)通路,降低TNF-α、IL-1β等促炎因子释放;3)调节B细胞淋巴瘤-2(BCL-2)家族蛋白平衡,减少caspase-3依赖性凋亡;4)维持乙酰胆碱酯酶(AChE)正常活性,保护胆碱能神经传递功能。组织病理学显示LP能显著减少CP引起的海马CA1区锥体细胞固缩和神经胶质增生。
这项研究的重要意义在于:首次系统阐明LP作为膳食补充剂对抗化疗相关神经毒性的多靶点机制,为临床转化提供理论依据。LP通过同时靶向氧化应激、神经炎症和细胞凋亡三条关键通路,这种"一石三鸟"的作用特点使其比单一靶点药物更具应用前景。研究者特别指出,LP在预防性给药(LP+CP组)和治疗性给药(CP+LP组)中均显示显著效果,提示其既可用于高危患者的预防性干预,也可用于已出现认知障碍患者的辅助治疗。
从临床转化角度看,LP作为天然食物成分具有较高安全性,且人体对其生物利用度已有充分研究。该研究建议的100 mg/kg剂量换算至人类等效剂量约为9.7 mg/60kg,低于常见膳食补充剂推荐量(10-30 mg/天),具有较好的可行性。未来研究可进一步探索LP与其他神经保护剂的协同效应,以及在不同化疗方案中的最佳应用时机。这项成果为开发基于天然产物的化疗辅助方案开辟了新途径,对改善癌症幸存者生活质量具有重要价值。
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