亚硝酸盐通过降低一氧化氮水平诱导大鼠焦虑抑郁样行为及其海马突触可塑性机制研究

本研究针对亚硫酸盐摄入引发的神经毒性问题，通过大鼠模型探究了不同剂量亚硫酸钠（25/100/260 mg/kg）对焦虑抑郁样行为的影响。研究发现高剂量亚硫酸盐会降低海马区一氧化氮（NO）水平，损害长时程增强（LTP）并促进长时程抑制（LTD），首次揭示了NO信号通路在亚硫酸盐诱导行为异常中的关键作用，为食品添加剂神经毒性机制提供了新证据。

　　

在现代食品工业中，亚硫酸盐作为廉价高效的防腐剂被广泛使用，但其神经毒性机制始终是学界争议焦点。随着加工食品消费量激增，人类每日亚硫酸盐摄入量已突破欧洲食品安全局设定的基准剂量下限（38 mg SO₂当量/公斤体重），而近期研究显示，这种化合物可能通过血脑屏障影响中枢神经系统功能。更令人担忧的是，全球约3.5亿抑郁症患者中，部分病例可能与饮食中的隐形神经毒素暴露相关，但具体机制尚未阐明。

针对这一科学难题，阿克登尼兹大学（Akdeniz University）的研究团队在《Toxicology Letters》发表了一项突破性研究。该研究首次系统揭示了亚硫酸钠通过干扰一氧化氮（NO）信号通路，诱发焦虑抑郁样行为的具体机制。研究人员采用100只雄性Wistar大鼠，设置25/100/260 mg/kg三个亚硫酸钠剂量组，通过35天灌胃暴露后，综合运用旷场实验、高架十字迷宫等行为学检测，结合海马区电生理记录（LTP/LTD）和分子生物学分析（nNOS/iNOS活性检测），构建了从行为表型到分子机制的完整证据链。

关键技术方法包括：1）建立亚硫酸钠梯度剂量动物模型（35天灌胃）；2）行为学实验（旷场测试、高架十字迷宫等）评估焦虑抑郁样行为；3）电生理记录海马区LTP/LTD突触可塑性变化；4）比色法检测海马组织亚硝酸盐/硝酸盐（NO代谢物）水平；5）Western blot分析nNOS和iNOS蛋白表达。

主要研究结果：

1. 行为学实验：100/260 mg/kg剂量组大鼠表现出典型焦虑抑郁样行为，包括减少中央区域活动时间（旷场实验）、增加粪便颗粒数等应激指标。
2. 电生理发现：亚硫酸盐暴露显著抑制海马CA1区LTP幅度（约40%），同时使LTD诱导阈值降低2倍，提示突触可塑性平衡破坏。
3. 分子机制：高剂量组海马NO代谢物水平下降50%-60%，nNOS和iNOS蛋白表达同步降低，证实NO合成通路受抑制。

结论与意义：
该研究首次阐明亚硫酸盐神经毒性的NO依赖性机制——通过抑制nNOS/iNOS活性降低海马NO水平，进而破坏LTP/LTD平衡，最终导致焦虑抑郁样行为。这一发现不仅为解释食品添加剂与情绪障碍的关联提供了分子层面的直接证据，更提示监测尿硫酸盐水平可能成为抑郁症预防的新策略。研究建立的"亚硫酸盐-NO-突触可塑性-行为异常"四步机制模型，为开发靶向NO系统的神经保护剂提供了理论依据，对修订食品添加剂安全标准具有重要参考价值。值得注意的是，研究中发现的100 mg/kg剂量效应阈值（相当于人体每日摄入量的6倍），在当前加工食品消费趋势下尤其值得警惕。