半胱氨酸前体药物L-2-氧代噻唑烷-4-羧酸对水烟烟雾暴露小鼠体内血小板活化、氧化应激和促凝血反应的影响

Effect of the cysteine prodrug L-2-oxothiazolidine-4-carboxylic acid on in vivo platelet activation, oxidative stress, and procoagulant responses induced by waterpipe smoke exposure in mice.

作者信息Sumaya Beegam, Nur E Zaaba, Ozaz Elzaki, Javed Yasin, Badreldin H Ali, Abderrahim Nemmar
PMID41783515
发布时间2026-02-17
DOI10.3389/ftox.2026.1696863

实验完整度

高

包含体内动物模型(BALB/c小鼠水烟烟雾暴露),体内血栓模型(脑膜微血管),以及体外血小板氧化应激和凋亡标志物检测,多个证据层级并含功能验证。

主要模型

BALB/c小鼠水烟烟雾暴露模型 小鼠脑膜微血管血栓模型 小鼠洗涤血小板(离体)

重点核对

水烟烟雾暴露:每天30分钟,持续1个月,鼻式暴露系统 OTC给药:灌胃,80 mg/kg,暴露前1小时 凝血功能检测:血浆组织因子、纤维蛋白原、PT、aPTT、TAT复合物 血小板氧化应激与凋亡标志物:LPO、ROS、GSH、钙、膜联蛋白V、钙蛋白酶

摘要

摘要 引言 接触水烟烟雾(WPS)在人类和实验动物中已被报道会引起氧化应激和血栓并发症。L-2-氧代噻唑烷-4-羧酸(OTC)是一种半胱氨酸前体药物,可维持组织中的谷胱甘肽(GSH)。然而,OTC对WPS吸入诱导的血小板聚集的可能缓解作用及其潜在作用机制仍未探索。这是本研究在BALB/c小鼠中的目标。 方法 动物每天通过吸入暴露于WPS或空气(对照)30分钟,持续1个月。OTC在每次暴露前1小时通过灌胃给药,剂量为80 mg/kg。 结果 WPS吸入增加了血小板聚集、凝血、纤溶和内皮完整性的多种标志物(血小板因子4、组织因子、纤维蛋白原、凝血酶-抗凝血酶复合物、纤溶酶原激活物抑制剂、P-选择素、E-选择素、细胞间粘附分子1和血管细胞粘附分子1)。它还缩短了凝血酶原时间和部分凝血活酶时间,并增加了血浆C反应蛋白和甘油三酯的浓度。所有这些效应均被OTC治疗减轻。同样,OTC给药显著减轻了体内血小板聚集。从WPS暴露小鼠分离的血小板显示高水平的氧化和亚硝化应激标志物、钙、膜联蛋白V和钙蛋白酶。后者效应被OTC治疗显著缓解。 讨论 我们的数据显示,OTC给药显著减轻了WPS诱导的体内内皮损伤和血栓事件,以及血小板氧化应激和凋亡。这一发现为WPS对血小板生理的毒性机制以及OTC的缓解作用提供了证据。 关键词 凝血、L-2-氧代噻唑烷-4-羧酸、鼻式暴露、氧化应激、血栓形成、水烟烟雾

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
OTC能否减轻水烟烟雾暴露诱导的体内内皮损伤、凝血异常和血小板活化,并探讨其机制是否涉及氧化应激和血小板凋亡?
核心机制
OTC通过恢复细胞内GSH,减轻WPS诱导的氧化应激,从而减轻内皮损伤、凝血激活、血小板活化和凋亡。
主要证据
OTC减轻WPS引起的血浆凝血标志物升高、PT/aPTT缩短、血栓闭塞时间缩短,以及血小板氧化应激和凋亡标志物升高(n=5-8)。
研究意义
为WPS对血小板生理的毒性机制提供证据,并提示OTC在氧化应激相关血管疾病中的潜在保护作用。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

WPS暴露与OTC处理

建立亚慢性水烟烟雾暴露模型,并评估OTC干预对WPS诱导的血管和血小板效应的影响。

BALB/c小鼠随机分为空气对照和WPS暴露组,每天鼻式暴露30分钟,持续1个月,OTC以80 mg/kg灌胃,于暴露前1小时给予。

2

血浆凝血和内皮损伤标志物检测

评估WPS暴露对全身凝血和内皮功能的影响,以及OTC的缓解作用。

采集血浆,用ELISA检测组织因子、纤维蛋白原、TAT复合物、PF4、PAI-1、P-selectin、E-selectin、ICAM-1、VCAM-1、CRP、甘油三酯等,并测定PT和aPTT。

3

体内脑膜微血管血栓模型

评估WPS暴露对体内血栓形成的影响,以及OTC的保护作用。

光化学诱导脑膜小动脉和小静脉血栓形成,记录血栓闭塞时间。

4

血小板氧化应激和凋亡标志物检测

评估WPS暴露对血小板氧化应激和凋亡的影响,探讨OTC的机制。

分离洗涤血小板,检测LPO、ROS、GSH、catalase、NO、细胞内钙、膜联蛋白V和calpain水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
L-2-氧代噻唑烷-4-羧酸Sigma-Aldrich Co.--
InExpose系统Scireq--
水烟烟草Al Fakher Tobacco Trading--
小鼠C反应蛋白ELISA试剂盒R&D SystemsDY1829
小鼠血小板因子4 ELISA试剂盒R&D SystemsDY595
小鼠纤溶酶原激活物抑制剂-1 ELISA试剂盒R&D SystemsDY3828
小鼠P-选择素ELISA试剂盒R&D SystemsDY737
小鼠细胞间粘附分子1 ELISA试剂盒R&D SystemsDY796
小鼠血管细胞粘附分子1 ELISA试剂盒R&D SystemsDY643
小鼠纤维蛋白原ELISA试剂盒Aviva Systems BiologyOKIA00093
小鼠凝血酶-抗凝血酶复合物ELISA试剂盒MyBioSourceMBS760664
COBAS INTEGRA 400 Plus/E411分析仪Roche Diagnostics--
荧光素Sigma-Aldrich--
荧光显微镜Olympus--
温度监测器Physitemp Instruments--
重组凝血活酶(Recombiplastin)Instrumentation Laboratory--
活化部分凝血活酶时间试剂bioMerieux--
血凝仪MC 1 VETMerlin--
珠磨均质器Precellys 24OMNI International--
2',7'-二氯荧光素二乙酸酯Sigma–Aldrich Fine ChemicalsD6883
谷胱甘肽测定试剂盒Sigma–Aldrich Fine ChemicalsCS0260
过氧化氢酶测定试剂盒Cayman Chemical707002
总一氧化氮测定试剂盒Cayman Chemical780001
Fura-2 AM荧光染料Calbiochem--
膜联蛋白V ELISA试剂盒Elabscience--
钙蛋白酶活性测定试剂盒Genway Biotech--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
WPS暴露
水烟烟雾暴露系统(鼻式),每天30分钟,持续1个月;烟草类型:苹果味烟草,含0.5%尼古丁,通过木炭加热;OTC剂量80 mg/kg,灌胃,暴露前1小时。
阅读提示:Materials and methods: WPS exposure; Animals and treatments
凝血功能检测
血浆样本采集方法、ELISA试剂盒品牌和货号、PT和aPTT测定方法(凝血分析仪型号、试剂)。
阅读提示:Materials and methods: Measurement of C-reactive protein...; Prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (aPTT) measurement
血栓模型
光化学损伤诱导血栓模型的具体步骤,包括荧光素剂量(0.1 mL 5%溶液)、光照条件、血栓闭塞时间测量。
阅读提示:Materials and methods: Mouse pial microvessel thrombosis model; Figure 5 legend
血小板分析
洗涤血小板制备方法、氧化应激(LPO、ROS、GSH、catalase、NO)和凋亡标志物(钙、膜联蛋白V、calpain)的检测方法及试剂来源。
阅读提示:Materials and methods: Preparation of platelets and platelet-related biochemical analysis; Figure 6 and 7 legends