急性及亚急性 MPTP 暴露联合 TMAO 对氧化应激与炎症反应的组织特异性影响

《International Journal of Molecular Sciences》:Peripheral Effects of the Gut-Derived Metabolite TMAO in Two MPTP-Challenged Disease Animal Models

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月22日 来源:International Journal of Molecular Sciences 5.6

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摘要

相尽管帕金森病(PD)对社会和经济造成了巨大负担,但其发病机制仍不完全清楚。氧化应激、神经炎症和线粒体功能障碍被认为是其核心致病因素。1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)作为一种复合I抑制剂,被广泛用于研究多巴胺能神经退行性疾病。越来越多的证据表明,肠道-肝脏-大脑和肾脏-大脑轴在帕金森病的进展中起着重要作用。在这一背景下,三甲胺N-氧化物(TMAO)成为了一个值得关注的分子,因为它与痴呆风险和促炎作用有关。本研究旨在评估急性及亚急性MPTP暴露(单独或与TMAO联合使用)对外周组织和炎症的影响。共有96只雄性CD-1小鼠被随机分为两组:一组采用亚急性方案(每日腹腔注射30 mg/kg的MPTP,连续五天),另一组采用急性方案(每两小时腹腔注射20 mg/kg的MPTP,共四次),两种方案中的TMAO给药量相同。小鼠被分为四组:对照组、仅给予TMAO的组(每天40 mg/kg,口服,第0-42天)、仅给予MPTP的组以及同时给予TMAO和MPTP的组。结果显示,在两种模型中,MPTP均导致肝脏中的SOD活性显著下降。在肝脏中,两种模型下的SOD活性均受到抑制;而在同时给予TMAO和MPTP的组中,谷胱甘肽紊乱和脂质过氧化现象最为明显。这些效应主要是由MPTP和TMAO的叠加作用引起的,因为未发现任何氧化应激指标存在显著的MPTP × TMAO交互作用。然而,在急性模型中,肝脏和肾脏中的IL-1β水平确实存在显著的MPTP × TMAO交互作用。无论是单独使用MPTP还是与其联合使用,肝脏和肾脏中的IL-1β和IL-6水平均显著升高,其中同时给予TMAO和MPTP的组增幅最高(TMAO + MPTP亚急性组与对照组及仅给予TMAO组相比,p < 0.001–0.01;TMAO + MPTP急性组与所有组相比,p < 0.0001–0.01)。在肾脏中,MPTP和TMAO对氧化应激的影响因模型而异:在亚急性模型中,两者均导致MDA水平和谷胱甘肽比例的升高;而在急性模型中,仅TMAO就导致了SOD活性的下降和MDA水平的升高,两者联合使用进一步加剧了IL-6的分泌。TMAO还独立引起了心脏和肠道中的脂质过氧化。急性MPTP模型独立于TMAO产生了更严重的氧化还原失衡,而在亚急性模型中,只有通过联合使用TMAO和MPTP才能达到类似的氧化还原紊乱程度。
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