一种简便、环保且采用超声辅助的方法制备功能化的Co??Ni??-LDH纳米材料,以提升其在药物吸附方面的性能:以卡洛芬(carprofen)作为模型药物,揭示了相关作用机制

《Ecotoxicology and Environmental Safety》:Facile, eco-friendly, ultrasonic-assisted synthesis of functionalized Co??Ni??-LDH for enhanced pharmaceutical adsorption: Mechanistic insights using carprofen as a model drug

【字体: 时间:2025年10月17日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.1

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  肝纤维化;非yl苯酚;Pink1/Parkin通路;线粒体自噬;脂滴降解;肝星状细胞;环境内分泌干扰物;毒性剂量;Parkin敲除;剂量依赖性

  肝纤维化(Liver Fibrosis, LF)是多种慢性肝病的常见病理特征之一。随着环境污染和工业化学品的广泛使用,越来越多的研究开始关注这些化学物质对肝脏健康的影响。非基苯酚(Nonylphenol, NP)作为一种典型的内分泌干扰物(Endocrine-Disrupting Chemical, EDC),因其难以被人体代谢并容易在体内积累,被证实会对人体的生殖系统和神经系统造成潜在危害。同时,NP在肝脏中容易富集,可能对肝功能产生不利影响。然而,关于NP如何导致肝纤维化的具体机制,目前仍缺乏深入的解析。本研究旨在探讨NP是否通过激活Pink1/Parkin介导的线粒体自噬(Mitophagy)促进肝星状细胞(Hepatic Stellate Cells, HSC)中脂滴的降解,从而诱发肝纤维化。

肝星状细胞是肝纤维化过程中的关键细胞类型,它们在正常状态下处于静止状态,并储存大量脂滴。当受到各种刺激时,肝星状细胞会被激活,转化为具有收缩能力的肌成纤维细胞,分泌大量细胞外基质(Extracellular Matrix, ECM)成分,如α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和胶原蛋白Ⅰ(Collagen Ⅰ),从而导致肝脏组织结构的改变和纤维化。因此,理解NP如何影响肝星状细胞的功能,特别是其对脂滴和线粒体自噬的影响,对于揭示其在肝纤维化中的作用机制具有重要意义。

在本研究中,通过体外和体内实验,研究人员发现NP的暴露会显著改变肝星状细胞的形态,并导致其失去原有的星状特征,转为更长的形态。这表明NP可能对肝星状细胞产生一定的激活效应。进一步的实验显示,NP能够降低脂滴包裹蛋白Perilipin 5(Plin5)的表达,同时显著提升α-SMA和胶原蛋白Ⅰ的表达水平,这些结果与肝纤维化的病理特征一致。此外,NP还能够增强Pink1、Parkin、Beclin1和LC3 Ⅱ等线粒体自噬相关蛋白的表达,提示NP可能通过激活线粒体自噬促进肝星状细胞的功能变化。

在体内实验中,研究人员将60只雄性C57BL/6小鼠随机分为六组,分别接受不同剂量的NP处理(低剂量、中剂量、高剂量)或Parkin基因敲除处理。结果显示,NP的暴露显著增加了小鼠的肝指数(Liver Index)和血清中的谷丙转氨酶(AST)和谷草转氨酶(ALT)水平,这表明NP可能对肝脏造成损伤,并影响其功能。然而,Parkin基因敲除的小鼠在这些指标上表现出一定程度的改善,说明Parkin在NP诱导的肝纤维化中可能发挥重要作用。

通过透射电镜(Transmission Electron Microscopy, TEM)观察,研究人员发现NP暴露显著增加了肝细胞中的自噬体数量,同时减少了结构完整的线粒体数量和脂滴含量。这进一步支持了NP可能通过促进线粒体自噬和脂滴降解,从而诱导肝纤维化的观点。而Parkin基因敲除的小鼠则表现出更少的自噬体和更多的脂滴,说明Parkin的缺失能够缓解NP对肝细胞的损伤。

研究还发现,NP的暴露显著增强了肝星状细胞中与纤维化相关的蛋白表达,包括α-SMA和胶原蛋白Ⅰ,同时降低了Plin5的表达。这些变化在Parkin基因敲除的小鼠中得到了部分逆转,表明Parkin在NP诱导的肝纤维化过程中起着关键作用。此外,NP还能够增加肝脏中的胶原沉积,这一现象在Masson染色中得到了验证。而Parkin基因敲除则有效减轻了这种胶原沉积,进一步说明Parkin可能是一个重要的抗纤维化靶点。

综上所述,本研究揭示了NP诱导肝纤维化的潜在机制,即NP通过激活Pink1/Parkin介导的线粒体自噬,促进肝星状细胞中脂滴的降解,从而导致纤维化的发展。这些发现不仅有助于深入理解NP对肝脏的毒性作用,还为肝纤维化的预防和治疗提供了新的思路。未来的研究可以进一步探索NP在不同环境暴露条件下的影响,以及通过调节Pink1/Parkin通路来干预肝纤维化的可能性。
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