六价铬长期暴露诱导ROS-自噬通路失衡导致瑞士白化小鼠多器官细胞命运改变的机制研究

《Biological Trace Element Research》:Long-Term Impact of Cr(VI) Exposure in Swiss Albino Mice: ROS-Driven Modulation of Autophagy and Cellular Fate

【字体: 时间:2025年04月04日 来源:Biological Trace Element Research 3.4

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  针对工业排放导致的六价铬[Cr(VI)]环境污染问题,研究人员通过4-8个月动物实验发现,5 ppm Cr(VI)暴露显著升高肝脏/脑/肾脏组织中活性氧(ROS)水平,激活mTOR介导的自噬反应(LC3B↑/Atg5↑/Beclin1↑),最终导致保护性自噬向凋亡转化,为重金属毒性机制研究提供新靶点。

  六价铬[Cr(VI)]凭借其高溶解性和穿透性,在细胞内还原过程中产生活性氧(ROS),毒性远高于三价铬[Cr(III)]。最新动物实验显示,瑞士白化小鼠通过饮水持续暴露5 ppm Cr(VI)4-8个月后,肝脏/脑/肾脏组织出现显著ROS累积。电子显微镜观察到自噬溶酶体(autophagolysosomes)数量激增,伴随自噬关键基因(Atg5/Beclin1/Lc3)表达紊乱和mTOR信号异常。免疫组化证实LC3B蛋白在4个月时已显著上调。研究表明:初期ROS爆发通过mTOR通路激活保护性自噬维持细胞稳态;但长期暴露会导致自噬-凋亡转换,尤其在肝脏和脑组织中呈现"双刃剑"效应——自噬初期充当细胞卫士,最终却成为凋亡帮凶。该发现为重金属致毒机制提供了"氧化应激-自噬失衡-细胞命运决定"的创新理论框架。

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