Paulownia tomentosa（毛葉泡桐）的葉提取物通過調節(jié)Nrf2/HO-1、NF-κB和Bax/Bcl-2信號通路，緩解了lambda-cyhalothrin（氯氰菊酯）誘導的小鼠甲狀腺功能障礙
《Tissue and Cell》：Paulownia tomentosa leaf extract mitigates lambda-cyhalothrin-induced thyroid dysfunction via modulation of
Nrf2/HO-1, NF-κB, and
Bax/Bcl-2 signaling pathways in mice
編輯推薦：
紫葉李葉提取物可緩解λ-氯氰菊酯誘導的小鼠甲狀腺毒性，通過調節(jié)氧化應激、炎癥及凋亡相關基因表達，改善甲狀腺激素水平及組織形態(tài)。
薩瑪·A·埃爾-哈沙什（Samah A. El-Hashash）| 伊塔爾·E·埃爾-科爾希（Ethar E. Elkholy）| 阿斯瑪·M·埃爾-加維什（Asmaa M. El-Gawish）| 穆斯塔法·舒克里（Mustafa Shukry）| 易卜拉欣·阿爾博卡達伊姆（Ibrahim Albokhadaim）| 薩米爾·阿爾霍賈利（Sameer Alhojaily）| 卡利德·M·阿爾-霍代爾（Khalid M. Al Khodair）
埃及坦塔納瓦格（Nawag）阿爾-阿扎爾大學（Al-Azhar University）家政學院營養(yǎng)與食品科學系，郵編31732
摘要
擬除蟲菊酯類殺蟲劑被認為是內分泌干擾物，能夠破壞脊椎動物的激素平衡，尤其是影響甲狀腺功能。本研究探討了Paulownia tomentosa葉子的乙醇提取物（PLE）是否能夠緩解lambda-cyhalothrin（LCT）對小鼠的甲狀腺毒性。通過高效液相色譜法（HPLC）確認了PLE中的酚類成分，并使用MTT實驗評估了其細胞毒性，結果表明9毫克/千克體重的劑量較為合適。20只成年雄性小鼠被分為四組：對照組、僅給予PLE組（9毫克/千克）、僅給予LCT組（2毫克/千克）以及同時給予PLE和LCT組，實驗持續(xù)28天。LCT暴露導致明顯的甲狀腺功能障礙，表現(xiàn)為血清TSH水平升高、T3和T4水平降低，同時MDA和促炎細胞因子升高、抗氧化酶活性下降以及細胞凋亡反應增強。基因表達分析顯示，甲狀腺激素合成基因（Slc5a5/NIS, Tpo, Tg）和抗氧化防御基因（Nfe2l2/Nrf2, Hmox1/HO-1）顯著下調，而炎癥基因（Tnf, Il1b）和促凋亡介質（Bax, Casp3）顯著上調，Bcl2基因表達受到抑制。組織學變化包括濾泡退化、膠質物質減少以及濾泡直徑縮小。PLE的聯(lián)合使用顯著減輕了這些生化、分子和結構上的改變，恢復了甲狀腺相關基因和抗氧化基因的表達，降低了炎癥和凋亡指標，并部分恢復了濾泡的正常形態(tài)。這些保護作用可能與PLE中的酚類成分有關，這些成分具有公認的抗氧化和抗炎活性。總體而言，PLE顯示出作為天然補充劑對抗LCT引起的甲狀腺損傷的潛力。需要進一步研究以分離出活性化合物并闡明其作用機制。
引言
擬除蟲菊酯類殺蟲劑是全球使用最廣泛的殺蟲劑之一。盡管它們通常被認為對非目標生物相對安全，但由于其廣泛和重復的使用，環(huán)境和職業(yè)暴露的風險增加（Ibrahim, 2016）。因此，人們越來越關注它們對人類和動物健康的潛在不良影響。
Lambda-cyhalothrin（LCT）是一種II型合成擬除蟲菊酯，常用于農業(yè)和家庭環(huán)境中（Afolabi et al., 2019）。它可作為成蟲殺蟲劑、卵殺蟲劑和幼蟲殺蟲劑，用于控制多種昆蟲，包括鱗翅目、半翅目、雙翅目和甲蟲目昆蟲，以及常見的家庭害蟲（Al-Amoudi, 2018）。在農業(yè)生產中，LCT常在棉花生長季節(jié)用于控制害蟲侵擾（Ghosh et al., 2016）。
擬除蟲菊酯的主要毒性作用是通過干擾電壓門控鈉通道，導致神經元去極化延長和持續(xù)神經興奮（Prusty et al., 2015）。由于其高脂溶性，LCT容易穿透生物膜并在脂肪組織中積累，從而分布到敏感器官（Ghosh et al., 2018）。越來越多的證據(jù)表明，LCT暴露與多種毒性后果相關，包括細胞毒性（?elik et al., 2003）、炎癥反應（Hussein and Ahmed, 2016）、發(fā)育異常以及脊椎動物內分泌紊亂（Zhao et al., 2008）。實驗研究表明，LCT通過改變抗氧化狀態(tài)、干擾甲狀腺激素水平以及引起組織損傷和DNA損傷來破壞甲狀腺生理和組織結構（Al-Amoudi, 2018）。與其他擬除蟲菊酯類似，LCT可以整合到細胞膜中，從而促進氧化性組織損傷并激活細胞因子介導的炎癥信號通路（Nieradko-Iwanicka and Konopelko, 2020, Schneiderová and ?mejkal, 2015）。
Paulownia tomentosa（俗稱公主樹）傳統(tǒng)上因其優(yōu)質木材而被栽培，并在中國傳統(tǒng)醫(yī)學中有著悠久的應用歷史（Sakr et al., 2022）。
P. tomentosa的葉子含有多種生物活性次生代謝物，包括黃酮類、木脂素、酚酸、苷類、萜類及相關化合物（Sakr et al., 2022）。除了豐富的植物化學成分外，
P. tomentosa葉子還具有較高的營養(yǎng)價值，含有必需礦物質、氨基酸、纖維和粗蛋白。從
P. tomentosa葉子中提取的成分表現(xiàn)出抗氧化和抗炎活性，并與家禽和其他動物的生長性能和健康狀況改善有關（Sutthi et al., 2020）。
盡管有越來越多的證據(jù)表明
P. tomentosa的生物活性，但關于其在體內對抗農藥誘導的甲狀腺毒性方面的保護作用的實驗研究仍然有限。特別是，
P. tomentosa調節(jié)甲狀腺組織氧化應激、炎癥和凋亡的分子機制尚不清楚。
因此，本研究旨在探討
Paulownia tomentosa葉子的乙醇提取物（PLE）是否能夠緩解lambda-cyhalothrin引起的甲狀腺功能障礙。研究評估了甲狀腺激素水平、氧化應激標志物、炎癥細胞因子、凋亡相關信號通路、關鍵調控基因的表達以及相關的組織病理變化。這種綜合方法旨在闡明PLE作為天然保護劑對抗擬除蟲菊酯誘導的內分泌毒性的潛力。
倫理批準
所有實驗程序均按照ARRIVE Guidelines 2.0進行規(guī)劃、實施和報告。動物實驗符合英國《動物（科學程序）法案》（1986）及其相關法規(guī)，以及歐盟關于科學用途動物使用的指令2010/63/EU。研究嚴格遵循了實驗室動物護理和使用的機構和國際公認標準，并獲得了倫理批準。
HPLC分析結果
高效液相色譜法檢測到
Paulownia葉子提取物（PLE）中含有18種酚類成分。其中， rutin是主要成分，含量為5251.76微克/克。其次是芥酸（1054.03微克/克）和阿魏酸（1051.84微克/克）。其他幾種酚類成分的含量也處于中等水平，包括芹菜素（116.84微克/克）、迷迭香酸（103.21微克/克）、槲皮素（95.14微克/克）和芹菜素-7-葡萄糖苷（76.73微克/克）等。
討論
Lambda-cyhalothrin（LCT）是一種廣泛用于農業(yè)和家庭環(huán)境的II型擬除蟲菊酯，其毒性潛力在哺乳動物（包括人類）中越來越受到關注（Silwal et al., 2023）。越來越多的證據(jù)表明，氧化失衡是LCT誘導毒性的核心機制，尤其是在內分泌器官如甲狀腺中（Nieradko-Iwanicka and Konopelko, 2020）。鑒于甲狀腺激素在調節(jié)基礎代謝中的關鍵作用...
結論
總之，本研究發(fā)現(xiàn)
Paulownia tomentosa葉子提取物（PLE）對lambda-cyhalothrin（LCT）引起的甲狀腺功能障礙具有顯著的保護作用。PLE處理可以對抗LCT暴露帶來的顯著病理后果，包括循環(huán)甲狀腺激素的變化、氧化應激、炎癥和凋亡的增加。這些生化觀察結果得到了分子水平的變化以及組織和病理學證據(jù)的支持。
作者貢獻聲明
卡利德·M·阿爾-霍代爾（Khalid M Al Khodair）：撰寫 – 審稿與編輯、初稿撰寫、數(shù)據(jù)可視化、驗證、項目監(jiān)督、數(shù)據(jù)管理、概念構思。
易卜拉欣·阿爾博卡達伊姆（Ibrahim Albokhadaim）：數(shù)據(jù)可視化、驗證、資源管理、正式分析、數(shù)據(jù)管理、概念構思。
薩米爾·阿爾霍賈利（Sameer Alhojaily）：撰寫 – 審稿與編輯、初稿撰寫、數(shù)據(jù)可視化、驗證、軟件使用、方法論設計、數(shù)據(jù)管理、概念構思。
薩瑪·A·埃爾-哈沙什（Samah A. El-Hashash）：撰寫 – 審稿與編輯...
參與同意書
不適用。
出版同意書
不適用。
資助
本研究得到了沙特阿拉伯國王費薩爾大學研究生研究副主席辦公室（King Faisal University Graduate Research Vice Presidency）的科學研究院的支持（資助編號：KFU260999）。
利益沖突聲明
作者沒有需要披露的相關財務或非財務利益。
