纯柱孢藻毒素（CYN）对大鼠脑的神经毒性影响：乙酰胆碱酯酶活性、氧化应激及潜在代谢物的探究

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《Archives of Toxicology》：Alterations in acetylcholinesterase activity and oxidative stress parameters induced by pure cylindrospermopsin in brain of orally exposed rats and determination of potential metabolites

【字体：大中小】 时间：2025年04月14日 来源：Archives of Toxicology 4.8

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　　为探究纯柱孢藻毒素（CYN）对神经系统的影响，研究人员以雄性 Wistar 大鼠为对象，开展经口暴露 CYN 的研究。结果显示，CYN 抑制大鼠脑乙酰胆碱酯酶（AChE）活性，引发氧化应激，还检测到潜在代谢物。该研究为了解 CYN 神经毒性提供依据110。

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　　在大自然的水域中，蓝藻正悄然发生着变化。由于水体富营养化和气候变化，蓝藻大量繁殖，它们产生的次生代谢产物 —— 氰毒素，正威胁着人类和其他生物的健康。柱孢藻毒素（CYN）就是其中一种重要的氰毒素，它在全球广泛分布，人类可通过多种途径接触到它，比如在娱乐活动中皮肤接触、吸入，或者食用被污染的水和食物。

目前，关于 CYN 的肝毒性和细胞毒性已有大量研究，但它对神经系统的毒性却鲜为人知。虽然有研究表明 CYN 可能影响神经系统，可大多是针对水生生物，且使用的是含有 CYN 的蓝藻提取物，并非纯 CYN。在哺乳动物中，CYN 对神经系统的影响更是缺乏深入研究。为了填补这一空白，西班牙塞维利亚大学（Universidad de Sevilla）的研究人员开展了相关研究。

研究人员给雄性 Wistar 大鼠经口灌胃不同剂量（7.5、23.7 和 75.0 μg/kg 体重）的纯 CYN，持续 48 小时。实验结束后，检测大鼠脑内乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性以及氧化应激相关指标，还利用超高效液相色谱 - 串联质谱（UHPLC-MS/MS）分析脑样本中 CYN 及其潜在代谢物。

研究方法

动物实验：选用七周龄雄性 Wistar 大鼠，适应环境一周后，随机分为 4 组，每组 5 只。分别为阴性对照组（给予水）和三个不同剂量的 CYN 暴露组（7.5、23.7 和 75.0 μg CYN/kg 体重）。通过灌胃给药，在 0、24 和 45 小时各给药一次，最后一次给药 3 小时后处死大鼠，取脑组织进行后续分析23。
样本处理与检测：将脑样本匀浆、离心后，采用 Bradford 法测定蛋白质含量。用改良的 Ellman 法检测 AChE 活性；通过测定硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）浓度来评估脂质过氧化（LPO）水平；使用黄嘌呤氧化酶 - 细胞色素 C 法和 Beers 和 Sizer 的方法分别测定超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性；用试剂盒测定谷胱甘肽（GSH）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）水平。采用特定的提取方法结合固相萃取（SPE）系统处理样本，再用 UHPLC-MS/MS 检测 CYN 及其潜在代谢物45。

研究结果

AChE 活性变化：与对照组相比，所有 CYN 暴露组大鼠脑内 AChE 活性均显著降低。在最低剂量 7.5 μg/kg 体重时，酶活性仅为对照组的 48%；23.7 和 75.0 μg/kg 体重剂量组，酶活性分别为对照组的 79% 和 80%6。
氧化应激指标改变：LPO 水平呈现剂量依赖性增加，7.5、23.7 和 75 μg/kg 体重剂量组相较于对照组，分别增加了 1.2 倍、1.5 倍和 1.6 倍。仅在最高剂量 75 μg CYN/kg 体重时，SOD 和 CAT 酶活性显著增加，分别为 1.7 倍和 1.3 倍。各剂量组的 GSH/GSSG 比值均未发生改变78。
CYN 及其代谢物检测：在所有暴露组大鼠的脑样本中均未检测到 CYN，但检测到 14 种潜在的 CYN 衍生化合物。不同剂量组检测到的化合物种类有所差异，部分化合物在多个剂量组中均存在9。

研究结论与讨论

研究表明，经口暴露纯 CYN 可显著降低大鼠脑内 AChE 活性，引发氧化应激，表现为 LPO 水平升高以及 SOD 和 CAT 酶活性的变化。虽然未检测到 CYN，但检测到的潜在代谢物可能是导致这些变化的原因。这些代谢物可能通过不同的代谢途径产生，包括 I 相反应（如水解、氧化脱氨等）和 II 相反应（如乙酰化、甲基化等结合反应）。

该研究首次在大鼠体内证实了纯 CYN 对神经系统的毒性作用，为进一步研究 CYN 的神经毒性机制以及其在神经退行性疾病中的潜在作用提供了重要依据。然而，研究也存在局限性，如缺乏商业标准品来定量检测潜在的 CYN 代谢物。未来还需要更多的研究，尤其是在哺乳动物体内的研究，以深入了解 CYN 的神经毒性，为保障人类健康提供更有力的支持。

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