Pteropyrum scoparium提取物对大鼠多种农药氧化应激的广谱肝脏保护作用

Broad-Spectrum Hepatoprotection by Pteropyrum scoparium Extract Against Multi-Pesticide Oxidative Stress in Rats.

作者信息Amal M Al-Nasiri, Mostafa I Waly, Ahmed Al-Alawi, Lyutha Al-Subhi, Haytham Ali, Khalid Al Zuhaibi
PMID41976417
期刊Foods
发布时间2026-03-24
DOI10.3390/foods15071123

实验完整度

包含体外植物化学分析(TPC、TFC、GC-MS)、体内动物实验(大鼠模型,十组)、多项生化指标检测(TAC、GSH、MDA、DPPH、8-OHdG、酶活性)和组织病理学验证,功能与机制验证兼备。

主要模型

Sprague Dawley大鼠模型 Pteropyrum scoparium叶提取物(PSE)

重点核对

大鼠品系:Sprague Dawley,雄性,约2月龄,体重270±5 g 农药剂量:1 mg/kg/天,腹腔注射,连续30天 PSE剂量:0.1 mg/kg/天,口服 组织病理学评分标准:自定义评分系统(0-3级) 统计方法:单因素方差分析(ANOVA)和Tukey检验

摘要

长期暴露于即使低水平的农药也是一个严重的公共卫生问题,主要因为氧化应激在损害肝脏和促进癌症中的作用。这推动了寻找能够对抗此类化学损伤的天然植物基抗氧化剂的兴趣。在本研究中,我们测试了来自Pteropyrum scoparium叶的甲醇提取物(PSE)是否能保护肝脏免受四种常见农药(乙草胺、溴氰菊酯、噻虫嗪和鱼藤酮)引起的氧化损伤。化学分析表明,该提取物含有高水平的总酚(345.1 ± 7.6 mg GAE/g)和总黄酮(17.3 ± 1.3 mg CAE/g)。GC-MS分析揭示了多种化合物,包括脂溶性抗氧化剂如角鲨烯、α-生育酚和γ-谷甾醇,以及水溶性酚类如焦性没食子酸和儿茶酚,表明PSE具有多层抗氧化防御能力。在动物实验中,大鼠每天给予每种农药,持续30天,联合或不联合PSE。所有四种农药均导致肝脏明显的氧化应激:谷胱甘肽(GSH)、总抗氧化能力(TAC)、抗氧化酶活性下降,而脂质损伤标志物(MDA)和自由基活性(DPPH)升高。与单独农药组相比,PSE联合给药显著恢复了GSH、TAC和抗氧化酶水平,并降低了MDA和残余DPPH值;这些参数与对照组相比无统计学差异(p > 0.05),表明肝氧化还原平衡显著恢复。肝脏组织的组织病理学检查证实了这些发现,因为农药处理导致可见的肝损伤;溴氰菊酯和噻虫嗪导致中央静脉充血,而鱼藤酮和乙草胺引发炎性Kupffer细胞簇。在接受PSE的动物中,肝脏结构基本保持正常,充血和炎症明显减少。这些结果表明,PSE中抗氧化成分的组合可能通过氧化还原调节和维持内源性抗氧化平衡来促进肝脏保护,正如观察到的生化和组织学改善所提示的。

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
Pteropyrum scoparium叶提取物(PSE)是否能提供广谱肝脏保护作用,以应对多种农药(乙草胺、溴氰菊酯、噻虫嗪、鱼藤酮)引起的氧化应激?
核心机制
PSE通过多层抗氧化作用保护肝脏:脂溶性成分(α-生育酚、角鲨烯、γ-谷甾醇)嵌入膜并中断脂质过氧化;水溶性酚类(焦性没食子酸、儿茶酚)清除自由基并调节氧化还原,同时维持内源性抗氧化剂(如GSH)和酶系统(SOD、CAT、GPx)。
主要证据
生化分析显示,PSE联合给药恢复了TAC、GSH、CAT、GPx和SOD水平,降低了MDA、DPPH和8-OHdG;组织病理学显示PSE减轻了农药引起的充血和炎症。
研究意义
PSE可能作为天然补充剂,对抗环境毒素介导的肝脏疾病,具有开发为多靶点干预措施的潜力。

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

植物材料采集和提取

获得PSE并分析其植物化学成分

采集Pteropyrum scoparium叶,冻干,甲醇提取,测定总酚和总黄酮含量,并进行GC-MS分析。

2

动物分组和处理

建立农药诱导的氧化应激模型并评估PSE的保护作用

60只雄性Sprague Dawley大鼠随机分为10组,每天注射农药(1 mg/kg)和/或口服PSE(0.1 mg/kg),持续30天。

3

生化指标检测

评估氧化应激水平和抗氧化防御状态

检测肝脏匀浆中的TAC、GSH、MDA、DPPH、8-OHdG以及抗氧化酶(CAT、GPx、SOD)活性。

4

组织病理学检查

评估肝脏组织学变化并验证生化结果

肝脏组织经甲醛固定、石蜡包埋、HE染色,显微镜下评估充血和炎症评分。

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
冷冻干燥系统LABCONCO--
电动研磨机Impex--
离心机Thermo Scientific Heraeus Megafuge 16R--
旋转蒸发仪G3 Heidolph--
Folin-Ciocalteu试剂----
碳酸钠----
酶标仪Thermo Fisher Scientific--
气相色谱仪Shimadzu GC-2010 Plus--
质谱仪Shimadzu GC-MS-QP2010 Ultra--
自动进样器Shimadzu AOC-20i--
毛细管柱Supelco SP-2560--
鱼藤酮Molekula83-79-4
噻虫嗪Molekula153719-23-4
玉米油----
匀浆器IKA ULTRA TURRAX--
离心机CL30R--
GSH检测试剂盒Sigma-AldrichCS1020
TAC检测试剂盒ELabscienceE-BC-K136-S
MDA检测试剂盒Sigma-AldrichMAK568
DNA损伤ELISA试剂盒Cell BiolabsSTA-320
过氧化氢酶检测试剂盒Sigma-AldrichCAT100
谷胱甘肽过氧化物酶检测试剂盒Sigma-AldrichCGP1
超氧化物歧化酶检测试剂盒Sigma-AldrichCS0009
切片机----
显微镜Olympus BX51--
相机Olympus DP70--

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
植物提取
植物采集地点、冻干条件(-40°C,5天)、甲醇提取条件(10g粉末+100mL甲醇,室温23°C,200rpm,6小时)、离心(6000rpm,4°C,15分钟)、旋转蒸发温度(40°C)
阅读提示:2.1-2.3节
生化分析
TPC测定条件(Folin-Ciocalteu试剂、碳酸钠、波长765nm)、TFC测定条件(亚硝酸钠、氯化铝、氢氧化钠、波长510nm)、GC-MS条件(色谱柱、程序升温、离子源温度等)
阅读提示:2.4-2.6节
动物实验
动物品系、年龄、体重、饲养环境(温度22±2°C,湿度60±5%,12小时光暗循环)、随机分组(10组,每组6只)、农药剂量(1mg/kg/天)和PSE剂量(0.1mg/kg/天)的给药方式(腹腔注射和口服)、处理时间(30天)
阅读提示:2.7-2.8节
生化指标检测
组织匀浆制备(2g肝组织+10mL PBS)、总蛋白测定(Lowry法)、GSH、TAC、MDA、DPPH、8-OHdG及酶活性试剂盒的具体操作步骤和波长
阅读提示:2.8.1-2.8.2节
组织病理学
固定、包埋、切片厚度(5μm)、染色(HE)、评分标准(0-3级)、显微镜放大倍数(200×)
阅读提示:2.8.3节