关键词:
番茄红素
黄曲霉毒素B1
小鼠肾损伤
氧化应激和细胞凋亡
Nrf2信号通路
摘要:
黄曲霉毒素B(AFB)是一种常见的霉菌毒素,可蓄积在肾脏并引起肾损伤,氧化应激和细胞凋亡是AFB诱导肾损伤的重要病理机制。番茄红素(LYC)具有肾脏保护作用,可增强肾脏抗氧化和抗凋亡能力,但LYC对AFB肾毒性的干预作用尚不清楚。本研究以LYC可干预AFB诱导的肾损伤为理论假说,以雄性昆明小鼠为受试对象,首先将小鼠暴露于梯度剂量的AFB 30 d,建立AFB诱导小鼠肾损伤的亚慢性中毒模型,通过观测小鼠体重、肾脏系数、结构及功能,筛选出后续LYC干预试验所用AFB适宜剂量;而后将80只雄性昆明小鼠分为对照组(CG)、AFB组(AG)、LYC干预组(ALG)和LYC对照组(LG),观测肾脏结构与功能、氧化应激状态、细胞凋亡以及Nrf2信号通路相关因子的表达,旨在评估LYC对AFB暴露小鼠肾损伤的干预作用及机制。试验结果如下:(1)与CG相比,AG小鼠体重及肾脏重量显著下降(p<0.01);与AG相比,ALG小鼠体重升高,但无显著差异(p>0.05),肾脏重量显著升高(p<0.05),且ALG小鼠体重及肾脏重量较CG亦无显著差异(p>0.05),表明LYC可缓解AFB暴露诱导的小鼠生长发育障碍。(2)肾脏显微结构观察显示,CG小鼠肾小球、肾小囊及肾小管结构完整,细胞形态和排列有序紧密,无明显病变;AG小鼠肾小球萎缩,肾小囊上皮细胞增生,部分肾小管上皮细胞脱落、核丢失,肾小管腔狭窄;ALG小鼠肾小球轻微萎缩,部分肾小管上皮细胞细胞核丢失,肾小管腔大小正常,但病变情况较AG明显减轻;LG小鼠肾脏结构较CG无明显差异。肾脏超微结构观察显示,CG小鼠肾脏细胞亚细胞结构完整,细胞核与线粒体形态与结构正常,粗面内质网丰富,细胞质质地均匀;AG小鼠肾脏细胞核体积变小,核膜模糊不清,核孔变大,线粒体肿胀,线粒体嵴减少,部分线粒体呈空泡化,溶酶体增多,粗面内质网减少,胞浆质地不均匀;ALG小鼠肾脏线粒体肿胀,但损伤情况较AG明显减轻,亚细胞结构基本恢复正常;LG小鼠肾脏细胞形态较CG无明显差异,表明LYC能够缓解AFB诱导的肾脏结构损伤。与CG相比,AG小鼠血清SCR、BUN及尿液中NAG、β-Mg含量显著升高(p<0.01);与AG相比,ALG小鼠上述指标含量显著降低(p<0.01),表明LYC能够缓解AFB诱导的肾脏功能损伤。(3)与CG相比,AG小鼠肾脏T-AOC水平、GSH含量、SOD和CAT活性显著降低(p<0.01),MDA、HO和ROS含量显著升高(p<0.01);与AG相比,ALG小鼠肾脏T-AOC水平、GSH含量、SOD和CAT活性显著升高(p<0.01),MDA、HO和ROS含量显著降低(p<0.01);LG小鼠肾脏T-AOC较CG显著升高(p<0.05),MDA含量较CG显著降低(p<0.05),表明LYC能够抑制AFB暴露引起的小鼠肾脏氧化应激。(4)电镜观察可见,CG小鼠肾脏细胞核膜结构完整,核质均匀分布;AG小鼠呈现核质聚缩,核质溶解,核膜结构不完整且模糊不清的典型凋亡特征;ALG小鼠细胞核形态正常,凋亡特征较AG明显较少。与CG相比,AG小鼠肾脏MMP及Bcl-2蛋白表达显著降低(p<0.01),Cyt-c、Caspase-3、Caspase-9及Bax的蛋白表达/活性及Bax/Bcl-2显著升高(p<0.01);与AG相比,ALG小鼠肾脏MMP和Bcl-2蛋白表达显著升高(p<0.01),Cyt-c、Caspase-3、Caspase-9及Bax的蛋白表达/活性及Bax/Bcl-2显著降低(p<0.01),表明LYC可抑制AFB暴露引起的肾脏细胞凋亡。(5)与CG相比,AG小鼠肾脏Nrf2 mRNA表达显著升高(p<0.05),Nrf2胞核和胞质蛋白含量显著降低(p<0.01);与AG相比,ALG小鼠肾脏Nrf2 mRNA表达、Nrf2胞核和胞质蛋白含量显著升高(p<0.01);LG小鼠Nrf2 mRNA表达、Nrf2胞核和胞质蛋白含量较CG显著升高(p<0.01)。与CG相比,AG小鼠肾脏NQO1、CAT、SOD、GSS、GCLC和GCLM mRNA及蛋白表达显著降低(p<0.05,p<0.01);与AG相比,ALG上述指标mRNA及蛋白表达显著升高(p<0.05,p<0.01);LG上述指标mRNA及蛋白表达较CG显著增加(p<0.05,p<0.01),表明LYC可激活Nrf2信号通路,上调肾脏组织抗氧化酶的表达,缓解AFB对抗氧化系统的抑制作用。结论:LYC可有效缓解AFB诱导的小鼠肾损伤,且与氧化应激的缓解、线粒体细胞凋亡途径的抑制及Nrf2信号通路的激活有关。