污染物混合形成更危险的健康威胁,超负荷身体的防御机制并损害肝脏。然而,硒提供了一种可能的解决方案,可以减少这种伤害。
有害物质的暴露
人们每天通过环境和饮食接触到潜在有害物质。例如,金属和药物残留物可能会污染水和食物。当这些污染物以高剂量存在时,它们会相互作用,使整体毒性超过各自的效果。
了解环境污染如何影响生物体对于制定安全暴露限值的法规至关重要。然而,大多数指南只关注单一污染物。当不同污染物即使在批准的水平下混合并在体内相互作用时会发生什么?
为了探讨这些“污染物鸡尾酒”的健康风险,科尔多瓦大学(University of Córdoba)生物化学与分子生物学系的研究人员——Nieves Abril、Paula Huertas、María José Prieto 和 Juan Jurado 对小鼠进行了研究。他们检查了一种常见于食物链中积累的环境污染物混合物的毒性效应,该混合物包括砷、镉和汞等金属以及双氯芬酸和氟甲喹等药物。
蛋白质与肝脏健康
为了确定这些化合物如何相互作用,“我们研究了小鼠暴露于这种混合物后的控制情况,并分析了它如何影响肝脏中的蛋白质;也就是说,当摄入这些污染物混合物两周时,它们的肝脏蛋白稳态发生了怎样的变化,”教授 Nieves Abril 解释道。
他们的结论是负面的:鸡尾酒效应在这些化合物之间产生了协同作用,当它们共同作用时对健康的损害更大。
“我们使用了一种大规模蛋白质检测技术(shotgun proteomics),这使我们能够比较暴露于污染物混合物的小鼠组与对照组之间的蛋白质变化,”Abril 解释说。
在受影响的蛋白质中,他们选择了275个作为哨兵,以验证哪些变化,并在计算机分析后确定了受影响的代谢途径及其对健康的后果。这些分析揭示了一种不成比例的防御反应,反而对系统有害。
不可控的氧化应激
研究人员强调,“虽然这些污染物单独也会引起细胞氧化,但当它们共同作用时,我们发现氧化非常强烈,所有的抗氧化防御反应都被连续激活,无法停歇,最终造成损害并导致许多蛋白质停止工作。” 分析显示持续表达了由NRF2介导的反应,NRF2是启动大部分抗氧化防御的调节因子,这导致了应激的减少。
硒带来希望
这项研究也带来了希望,因为硒可能是减少这些污染物暴露造成的损害的一种方式。第三组小鼠被给予剂量的硒,这是一种常在药房维生素补充剂中发现的矿物质,蛋白质组学分析显示硒减轻了污染物带来的分子损伤。
硒本身是一种氧化剂,但在低剂量下它以受控的方式激活反应,使身体更好地防御。由于研究支持(SCAI)和实验动物(SAEX)服务的帮助,这次实验的结果扩展了对社会日常暴露的污染物效应的理解,并为通过使用硒减少其产生的损害提供了新的思路。
参考文献:“小鼠对污染物混合物的肝脏反应的蛋白质组学分析。硒的保护作用”由 Paula V. Huertas-Abril、Juan Jurado、María-José Prieto-Álamo、Tamara García-Barrera 和 Nieves Abril 发表于2023年8月24日,《科学总环境》(Science of The Total Environment)。DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.166558
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