探讨银杏叶片调控核因子E2相关因子2(Nrf2)-Kelch样ECH联合蛋白1(Keap1)-抗氧化反应元件(ARE)信号通路在燃煤污染型地方性砷中毒(简称燃煤型砷中毒)大鼠肝损伤中的作用。
方法采用成组设计,30只Wistar大鼠按体重(80~100 g)采用随机数字表法分为5组,每组6只,雌雄各半。正常对照组常规喂饲4.5个月;银杏叶片对照组常规喂饲3个月后给予银杏叶片(25 mg/kg,6 d/周)1.5个月;饮水型砷中毒组和砷粮食污染组分别给予100 mg/L三氧化二砷(As2O3)水溶液和含砷100 mg/kg饲料3个月后,常规喂饲1.5个月;银杏叶片治疗组喂饲含砷100 mg/kg饲料3个月后给予银杏叶片(25 mg/kg,6 d/周)1.5个月。采用硫代巴比妥酸比色法检测5组大鼠血清丙二醛(MDA)含量,黄嘌呤氧化酶法检测血清铜锌超氧化物歧化酶(SOD1)活力,二巯双硝基苯甲酸还原法检测血清谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活力;荧光定量PCR、免疫组织化学及免疫印迹法检测5组大鼠肝组织Nrf2-Keap1-ARE信号通路指标基因的mRNA和蛋白表达;并采用Pearson相关分析指标间的相关性。
结果饮水型砷中毒组、砷粮食污染组和银杏叶片治疗组血清MDA含量[(3.54±0.51)、(3.83±0.87)、(2.93±0.84)μmol/L]均高于正常对照组[(1.85±0.36)μmol/L,P均< 0.05];SOD1[(68.21±4.37)、(64.53±9.96)、(73.09±5.43)U/ml]和GPx活力[(486.41±40.45)、(458.24±42.25)、(539.79±79.43)U/L]均低于正常对照组[(81.47±5.73)U/ml、(747.86±80.33)U/L,P均< 0.05];与砷粮食污染组比较,银杏叶片治疗组MDA含量较低,SOD1和GPx活力均较高(P均< 0.05)。饮水型砷中毒组、砷粮食污染组和银杏叶片治疗组肝组织SOD1和GPx1 mRNA表达均高于正常对照组(P均< 0.05),银杏叶片治疗组均高于砷粮食污染组(P均< 0.05)。砷粮食污染组肝组织SOD1蛋白表达低于正常对照组(P < 0.05),饮水型砷中毒组、砷粮食污染组和银杏叶片治疗组肝组织GPx1蛋白表达均低于正常对照组(P均< 0.05),银杏叶片治疗组SOD1和GPx1蛋白表达均高于砷粮食污染组(P均< 0.05)。与正常对照组和砷粮食污染组比较,银杏叶片治疗组肝组织Keap1蛋白表达均较低(P均< 0.05)。饮水型砷中毒组、砷粮食污染组和银杏叶片治疗组肝组织细胞质Nrf2、磷酸化Nrf2(pNrf2)蛋白表达均高于正常对照组(P均< 0.05),银杏叶片治疗组pNrf2蛋白表达低于砷粮食污染组(P < 0.05)。饮水型砷中毒组、砷粮食污染组和银杏叶片治疗组肝组织细胞核Nrf2、pNrf2蛋白表达均高于正常对照组(P均< 0.05),且银杏叶片治疗组均高于砷粮食污染组(P均< 0.05)。细胞核Nrf2、pNrf2蛋白表达与Keap1蛋白表达均呈负相关(r=-0.523、-0.401,P均< 0.05),与SOD1、GPx1 mRNA表达均呈正相关(r=0.658、0.530,0.555、0.603,P均< 0.05);SOD1、GPx1蛋白表达与其酶活力也均呈正相关(r=0.472、0.629,P均< 0.05)。
结论砷能诱导氧化应激损伤肝脏,银杏叶片能降低Keap1蛋白表达,促进Nrf2核转位后增强SOD1和GPx1 mRNA表达及部分逆转砷对SOD1和GPx1的转录后调控作用,增加其蛋白表达和酶活力,从而改善燃煤型砷中毒氧化应激状态和肝损伤。