Morin 通过调节氧化应激、炎症、细胞凋亡、内质网应激和自噬作用，减轻氯化汞引起的大鼠肝脏损伤

《Journal of Trace Elements in Medicine and Biology》：Morin attenuates mercury chloride-induced liver damage in rats by modulating oxidative stress, inflammation, apoptosis, endoplasmic reticulum stress, and autophagy

摘要

本研究探讨了天然存在的黄酮类化合物morin（具有多种抗氧化和抗炎特性）是否能够保护大鼠免受氯化汞（MC）诱导的肝损伤。为此，将雄性Wistar albino大鼠分为四组：对照组、Morin组、MC组以及MC+Morin组。通过生化分析、RT-PCR和免疫组化技术，评估了肝功能指标、氧化应激参数、炎症介质、细胞凋亡、内质网应激以及与自噬相关的基因。研究结果显示，MC处理显著增加了血清ALT和AST活性，提高了MDA水平，并降低了抗氧化酶（SOD、GPx和CAT）和GSH的水平。此外，MC处理还上调了炎症标志物（NFκB、TNF-α、IL-1β、MAPK14和JNK）、细胞凋亡标志物（Bax、Bcl-2和caspase-3）以及内质网应激/自噬相关基因（GRP78、ATF-6、LC3B和Beclin-1）。Morin与MC联合使用后，这些变化得到了逆转，增强了抗氧化防御机制，减轻了炎症、细胞凋亡、内质网应激和自噬反应。Morin还通过降低caspase-3和TNF-α的水平减少了肝损伤。这些发现表明，Morin通过多种靶向分子机制具有保护肝脏免受MC诱导的损伤的作用，凸显了其作为减少药物引起的肝毒性的辅助治疗剂的潜力。

引言

肝脏在机体所有器官的解毒和代谢反应中起着核心作用[1]。有毒金属污染不仅对人类，也对发达国家和发展中国家的其他生物体构成严重的环境威胁。虽然直接接触有毒金属的情况较为罕见，但这些金属会通过食物链积累，从而导致健康问题。尽管直接接触有毒金属的情况不多，但其持续存在于环境中仍会导致食物链中的生物累积，从而带来健康风险。汞被认为是毒性最强的金属之一，对环境和人类健康构成严重威胁。人类主要通过摄入水生生物，以及受污染的食物、土壤、空气和水而接触汞[2],[3],[4]。氯化汞（MC）是最常见的有毒无机汞形式之一，会在组织中积累，导致肝脏严重的细胞损伤和氧化应激[3],[5]。这种肝脏中的汞积累会耗尽抗氧化剂储备并损伤蛋白质，进而引发氧化应激、炎症和细胞凋亡的连锁反应，最终导致严重的组织功能障碍[1],[4],[5]。细胞内最丰富的低分子量巯基化合物是谷胱甘肽（GSH）。MC对蛋白质中的巯基具有高亲和力，形成无机汞-蛋白质复合物，从而导致细胞结构功能障碍[6]。MC在肝脏中的积累会干扰蛋白质合成，损害酶的功能，并削弱内源性抗氧化防御机制，最终导致严重的氧化应激[7],[8]。这种氧化损伤加上严重的炎症，是MC诱导的细胞凋亡和肝毒性的主要机制[4],[6],[9]。然而，驱动MC诱导的组织损伤的具体分子机制尚未完全阐明，针对其特定肝毒性途径的研究仍然有限[6]。

天然存在的多酚类黄酮因其高效和低毒性而在减轻有毒金属引起的组织损伤方面受到越来越多的关注[10],[11],[12]。Morin是一种强效的抗氧化黄酮类化合物，主要存在于Psidium guajava和Maclura pomifera等植物中[12],[13]，尤其因其保护肝脏的潜力而受到关注[14]。它通过清除活性氧、增强内源性抗氧化剂和防止脂质过氧化来发挥细胞保护作用[13]。除了强大的抗氧化能力外，Morin还表现出显著的抗炎和抗凋亡特性，在长期使用期间毒性很低[12],[14],[15]。通过清除活性氧、增强内源性抗氧化防御和防止脂质过氧化，Morin有效减轻了细胞氧化应激[13]。此外，其保护肝脏的作用还得益于其强大的抗炎和抗凋亡特性，即使在长期使用期间也能耐受性良好[10],[12],[14],[15]。研究表明，天然黄酮类化合物可以通过减少氧化应激和防止组织损伤来保护肝脏免受MC的损伤[16,17]。

尽管文献中广泛记载了MC引起的肝损伤，但目前尚无实验研究探讨Morin对这种特定类型肝损伤的保护作用。因此，本研究首次揭示了Morin对MC引起的肝损伤的保护潜力。基于Morin已知的抗氧化、抗炎和抗凋亡特性，本研究旨在通过生化、分子和免疫组化分析来阐明Morin对抗急性MC暴露引起的氧化应激和组织损伤的保护效果。

章节摘录

化学试剂

本研究使用了MC（Tekkim，Bursa，土耳其，EC编号：231-299-8）和Morin（Bostonchem，美国）。其他所有化学试剂均购自Sigma。

大鼠特征和伦理委员会批准

本研究共使用了28只体重为220-250克的雄性Wistar albino大鼠。这些大鼠被饲养在温度恒定为24-25°C、光照时间为12小时的受控环境中。它们可以自由摄取水和标准饲料。本研究已获得高加索大学动物实验伦理委员会的批准。

Morin和MC对ALT和AST活性的影响

本研究以血清ALT和AST作为肝功能的指标（图1）。结果显示，与对照组相比，MC处理组的ALT和AST活性显著增加（p<0.001）。Morin组的变化与对照组相比没有显著差异。然而，当将MC+Morin组与MC组进行比较时，发现ALT和AST活性显著降低（p<0.001）。

Morin和MC对氧化应激参数的影响

本研究探讨了 Morin 和 MC 对氧化应激参数的影响...

讨论

众所周知，MC（有毒金属汞的盐类）会损害各种组织。这种组织损伤与氧化应激引发的损伤机制有关。因此，本研究利用生化、分子和组织病理学方法，研究了天然黄酮类化合物Morin对MC诱导的肝损伤的保护作用。在给药策略方面，Morin在MC暴露后每天给药30分钟，持续7天。

结论

本研究从多维分子角度展现了MC诱导的肝损伤的病理生理机制以及天然黄酮类化合物Morin在此过程中的保护作用。数据显示，MC暴露不仅会导致肝脏细胞损伤，还会触发包括氧化应激、炎症、内质网应激和程序性细胞死亡在内的复杂损伤过程。

[16], [17]

资金支持

不适用

CRediT作者贡献声明

Mushap Kuru：撰写、审稿与编辑、方法学设计、实验设计、概念构建。Elif Dalk?l?n?：方法学设计、实验设计、概念构建。Sevda Eli? Y?ld?z：撰写、审稿与编辑、数据可视化、数据处理、概念构建。Mustafa Makav：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、监督、方法学设计、实验设计、数据处理、概念构建。Ebru Karada?

作者声明没有利益冲突。

作者声明没有可能影响本文研究的已知利益冲突或个人关系。

Serpil Ayg?rmez|Mustafa Makav|Ebru Karada? Sar?|Elif Dalk?l?n?|Sevda Eli? Y?ld?z|Mushap Kuru

土耳其卡尔斯大学兽医学院生物化学系