《Antioxidants》:Effects of Moringa oleifera Oil on Adipokine Responses, Inflammation, Oxidative Stress, Bacterial Burden, and Early Survival in CLP-Induced Septic Rats
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辣木(Moringa oleifera)具有抗炎和抗氧化特性,但其在多微生物脓毒症中的作用尚未完全明确。研究人员在雌性Wistar大鼠中采用盲肠结扎穿孔(cecal ligation and puncture,CLP)模型评估辣木油(Moringa oleif
辣木(Moringa oleifera)具有抗炎和抗氧化特性,但其在多微生物脓毒症中的作用尚未完全明确。研究人员在雌性Wistar大鼠中采用盲肠结扎穿孔(cecal ligation and puncture,CLP)模型评估辣木油(Moringa oleifera oil,MOO)。四十只大鼠随机分为对照组、假手术组、CLP组、CLP+MOO 100 mg/kg组、CLP+MOO 200 mg/kg组(每组n=8)。在24 h时,评估存活率、临床评分、血清apelin、omentin-1、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、可恢复细菌负荷及组织病理学。CLP使omentin-1降低,并使IL-6、TNF-α、MDA、可恢复金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)升高,临床严重程度及多器官损伤增加。200 mg/kg时,apelin和omentin-1分别为1.15±0.12和28.4±3.1 ng/mL,而IL-6、TNF-α和MDA分别降至18.4±1.8 pg/mL、24.1±2.8 pg/mL和2.5±0.3 nmol/mL。两种菌均未恢复至检测限以上。CLP组存活率62.5%,100 mg/kg组87.5%,200 mg/kg组100%。在该24 h模型中,CLP后单剂口服MOO与较低促炎细胞因子浓度和MDA、可减少的可恢复细菌负荷、改善的临床和组织病理学发现以及较高的描述性存活率相关。由于MDA是唯一氧化终点,且未设非脓毒MOO单独组或分子氧化还原检测,这些发现支持脓毒症相关脂质过氧化的减轻,但不能确立直接抗氧化机制。
研究背景方面,脓毒症是由宿主对感染反应失调引起的危及生命的全身器官功能障碍,涉及细胞因子失调、毛细血管渗漏、微循环障碍和多器官衰竭。组织损伤与灌注受损和细胞氧利用障碍有关。脂肪因子在脓毒症炎症与代谢反应中受关注:apelin通过APJ受体调节心血管稳态、血管张力和能量代谢,实验研究提示其可减轻脓毒症相关心肌功能障碍和炎症损伤;omentin-1主要由内脏脂肪组织分泌,具有抗炎、代谢调节和内皮保护效应,但临床中omentin-1水平在脓毒症中的变化不一致。脓毒症中IL-6、TNF-α等促炎细胞因子升高可导致内皮损伤和器官功能障碍;活性氧过度产生与抗氧化防御不足可促进脂质过氧化,MDA是广泛使用的氧化损伤标志物。因此,在降低细菌负荷的同时限制炎症和氧化损伤,是实验性脓毒症干预的重要目标。辣木含异硫氰酸盐、黄酮类和酚类化合物,异硫氰酸盐富集提取物可抑制NF-κB相关促炎反应并增强Nrf2介导的抗氧化防御,但辣木油对CLP脓毒症中apelin、omentin-1、细菌负荷、早期存活和多器官损伤的综合作用仍不明确,因此研究人员开展本研究。
该研究发表于《Antioxidants》。研究人员以雌性Wistar大鼠为样本队列来源,建立CLP诱导的多微生物脓毒症模型,设对照、假手术、CLP、CLP+MOO 100 mg/kg、CLP+MOO 200 mg/kg组,在24 h评估生化、微生物、临床、存活及心肝脾肺肾组织学改变,以明确MOO的作用。
主要关键技术方法上,研究人员使用雌性Wistar大鼠并采用CLP作为多微生物脓毒症金标准模型;以单剂口服MOO干预;用大鼠特异性ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay,酶联免疫吸附试验)测apelin、omentin-1、IL-6、TNF-α、MDA;用血与腹腔液接种营养琼脂、血琼脂、MacConkey琼脂进行可恢复细菌定量;用10%中性缓冲福尔马林固定肝、肺、肾、心组织,石蜡包埋、H&E(hematoxylin and eosin,苏木精—伊红)染色并半定量评分;统计采用单因素ANOVA(analysis of variance,方差分析)与Duncan事后检验,存活率作描述性报告。
研究结果如下。
3.1. Biochemical Findings:研究人员通过血清标志物检测发现,CLP使apelin维持低位、omentin-1显著下降,IL-6、TNF-α、MDA升高;MOO 100 mg/kg部分改善,MOO 200 mg/kg使apelin升至1.15±0.12 ng/mL、omentin-1升至28.4±3.1 ng/mL,IL-6、TNF-α、MDA分别降至18.4±1.8 pg/mL、24.1±2.8 pg/mL、2.5±0.3 nmol/mL,各组生化参数总体差异显著。
3.2. Recoverable Bacterial Burden:研究人员通过血和腹腔液培养计数发现,CLP组金黄色葡萄球菌阳性87.5%、1.69±0.85 log10 CFU/mL,大肠杆菌阳性75%、2.10±0.45 log10 CFU/mL;MOO 100 mg/kg使金黄色葡萄球菌阳性降至12.5%且计数低于1.00 log10 CFU/mL、大肠杆菌未达检测限;MOO 200 mg/kg两组菌均未达检测限,说明MOO与可恢复细菌负荷降低相关,但不能证明直接杀菌。
3.3. Clinical Findings and 24 h Survival:研究人员通过行为、疼痛、粪便和存活观察发现,CLP组严重昏睡、竖毛、腹泻、临床评分3.8±0.5、24 h存活5/8;MOO 100 mg/kg临床评分1.8±0.3、存活7/8;MOO 200 mg/kg行为接近正常、临床评分1.0±0.2、存活8/8,提示MOO改善临床严重度并提高早期存活。
3.4. Histopathological Findings:研究人员通过H&E切片评分发现,CLP组肝、肾、肺、心见实质变性、空泡变、炎性浸润和血管改变;MOO 100 mg/kg部分减轻;MOO 200 mg/kg架构保存更好、炎症与变性较轻,组织学改善与生化、微生物、临床结果一致。
讨论部分总结为,apelin在CLP组偏低、MOO 200 mg/kg升高超过基线,但与AMPK/NOX4、NF-κB、NLRP3通路的因果关联未由本研究证实;omentin-1下降符合严重脓毒症报道,MOO使其回升并伴IL-6、TNF-α、MDA下降,但不能断言其直接介导保护。炎症与 redox 方面,MDA是唯一氧化终点,未测内源抗氧化酶、谷胱甘肽、ROS(reactive oxygen species,活性氧)和 redox 敏感通路,不能确立完整抗氧化机制。油成分以单不饱和脂肪酸74.2 g/100 g为主,含维生素E和叶黄素,但个体脂肪酸、tocopherol同系物、植物甾醇、酚类和异硫氰酸盐未定量,故只能视为油基质复合效应。微生物学上,未做MIC(minimum inhibitory concentration,最低抑菌浓度)、MBC(minimum bactericidal concentration,最低杀菌浓度)、time-kill和吞噬实验,低回收可能来自直接作用、宿主 containment、屏障保护或炎症调节。临床与生存上,每组仅8只且随访24 h,不能外推长期生存获益。组织学保存不等于功能恢复,因未测ALT、AST、肌酐、尿素、troponin、CK-MB、尿量、血流动力学和气体交换。研究局限还包括仅雌性、无MOO单独组、无抗生素对照、无纵向采样、植物来源与批次信息缺失。
结论部分翻译为:本研究表明,辣木油(MOO)在CLP诱导的实验性脓毒症模型中与有益的生化、微生物、临床和组织病理学变化相关。200 mg/kg MOO剂量与可恢复金黄色葡萄球菌和大肠杆菌计数显著减少相关,在本微生物学分析条件下两种微生物均低于检测限。同组24 h存活率为100%,未治疗CLP组为62.5%。MOO给药,尤其200 mg/kg,升高血清apelin和omentin-1,降低IL-6、TNF-α和MDA,这些变化与脓毒症相关炎症活化和脂质过氧化减轻一致。昏睡、活动减少、低温、痛觉反应和腹泻等临床脓毒症征象在MOO治疗组也较轻。组织病理学进一步显示,MOO治疗与肝、肾、心、肺组织实质变性、炎性细胞浸润、血管改变和空泡损伤减少相关。总体而言,这些发现提示200 mg/kg MOO可能通过调节脂肪因子相关反应、炎症活化、氧化应激、可恢复细菌负荷和组织损伤,在CLP诱导的实验性脓毒症中具有多靶点保护潜力。然而,由于本研究限于24 h随访,且未设非脓毒MOO单独组、未增加其他 redox 终点、未做直接杀菌实验或分子通路分析,本发现不能确立内在抗氧化或抗炎机制。在得出明确治疗结论前,还需更大样本、更长观察期、标准化批次定义油制剂及靶向分子验证的研究。