《Cytokine》:ADAM17/ACE2 interaction mediates cadmium-induced brain damage and neuroinflammation in Wistar rats
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為探究鎘(Cd)誘導神經毒性的機制,研究人員開展 ADAM17/ACE2 相互作用是否介導 Cd 誘導的腦損傷和神經炎癥的研究。結果顯示,氧化應激參與了 Cd 介導的 ADAM17 上調和 ACE2 脫落,TAPI-1 比維生素 E 更有效緩解腦損傷。該研究為相關疾病防治提供新方向。
在當今社會,重金屬污染對人類健康的威脅日益嚴重,其中鎘(Cd)作為一種常見的重金屬,其神經毒性引發了廣泛關注。Cd 具有非生物降解性、長半衰期等特點,人們在農業和工業活動中不可避免地接觸到它,進而可能引發一系列健康問題,尤其是與神經退行性變化和記憶缺陷相關的疾病,甚至可能導致阿爾茨海默病。然而,目前 Cd 誘導神經毒性的具體機制仍未完全明確,這就像一團迷霧,籠罩在科研人員探索的道路上。
為了驅散這團迷霧,來自國外(文中未明確具體機構名稱)的研究人員開展了一項意義重大的研究。他們聚焦于 ADAM17/ACE2 的相互作用,試圖探究其是否在 Cd 誘導的腦損傷和神經炎癥中發揮關鍵作用。最終,研究發現氧化應激至少在一定程度上導致了 ADAM17 介導的 ACE2 裂解,而這一過程參與了 Cd 誘導的腦損傷。這一發現為理解 Cd 神經毒性機制提供了新的視角,也為相關疾病的防治開辟了新的方向,該研究成果發表在《Cytokine》雜志上。
研究人員在此次研究中運用了多種關鍵技術方法。實驗選取了 32 只成年雄性 Wistar 大鼠,將其隨機分組,構建不同處理組。通過對大鼠進行生化檢測,測量大腦組織中炎癥和氧化應激標記物的變化;利用組織學和免疫組化(IHC)研究,對大腦組織進行病理檢查,并識別 ADAM17、ACE2 和膠質纖維酸性蛋白(GFAP)的表達情況。
下面來詳細看看研究結果。
- 維生素 E 緩解氧化應激,TAPI-1 效果更優:研究發現,實驗各組間大腦組織中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的濃度存在顯著差異(p < 0.001)。與對照組相比,Cd 暴露組 MDA 濃度顯著增加,SOD 和 CAT 水平顯著降低。維生素 E 能有效緩解氧化應激,而 TAPI-1 在減輕大腦生化和組織學變化方面比維生素 E 更有效。這表明 TAPI-1 可能在對抗 Cd 誘導的腦損傷中具有獨特優勢。
- Cd 導致大腦病理改變及相關蛋白表達異常:Cd 處理導致大腦皮層和海馬出現退行性組織病理學變化,同時 ADAM17 和 GFAP 表達增強,ACE2 表達下調。這一系列變化揭示了 Cd 對大腦正常結構和功能的破壞,以及對相關蛋白表達的顯著影響。
- 氧化應激參與 ADAM17 介導的 ACE2 裂解:綜合研究結果推測,氧化應激參與了 Cd 介導的 ADAM17 上調和 ACE2 脫落過程。這意味著氧化應激在 Cd 誘導的腦損傷機制中扮演著重要角色,為進一步理解疾病發生發展提供了關鍵線索。
在研究結論和討論部分,ACE2 的裂解在炎癥、心血管疾病和神經退行性疾病中對腎素 - 血管緊張素系統(RAS)的平衡和 ACE2 功能的損害至關重要。本研究中,Cd 誘導的腦損傷與 ADAM17 介導的 ACE2 裂解密切相關,氧化應激起到了推動這一過程的作用。這一研究成果不僅揭示了 Cd 神經毒性的新機制,還為后續針對此類疾病的防治研究提供了重要的理論基礎和潛在的干預靶點。未來,研究人員可基于此進一步探索更有效的治療策略,為改善人類健康狀況做出更大貢獻。