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甲醛对健康的有害影响和抵消褪黑素和黑变种的
发布时间:2020-06-10 15:04浏览次数:
在这篇综述中,提到了甲醛(FA)及其有害作用,以及褪黑激素(M)和苜蓿黑粉菌的 其他作用 (NS)被强调。甲醛是形成蛋白质,DNA和RNA的关键化合物。它以生命的所有有机形式存在,包括树木,水果,蔬菜,鱼类,植物,动物和人类。FA在环境中主要为气态形式,由新的建筑/家具产品和消费品以及日常运输中的有机物氧化或燃料燃烧产生。由于在许多产品中得到广泛使用,FA不可避免地出现在生活场所,尤其是工作场所的家庭空气中。甲醛在医疗行业中也有广泛的应用。FA与鼻癌或鼻咽癌有关。IARC的结论是,有足够的流行病学证据表明甲醛会导致人类鼻咽癌。在这两个12 个  和14个日  从NTP致癌物报告中,甲醛被表述为“已知人类致癌物”。在提到FA的有害作用后,强调抗氧化剂M和NS可以改善FA对大鼠的有害作用。
 
在许多哺乳动物中,松果体在下丘脑-垂体-性腺轴的昼夜节律中褪黑激素的分泌中发挥作用。当动物和组织暴露于脂质过氧化作用时,褪黑激素对脂质的氧化损伤具有明显的保护作用。实验研究表明:暴露于FA会降低行为敏感性,并减少食物摄入量和水消耗量。同时,睡意明显,运动活动减少。在大鼠前额叶皮层中,SOD和GSH-Px活性显着降低,FA诱导前额叶皮层脂质过氧化,从而导致氧化损伤。总之,发现FA会引起脂质过氧化,从而导致前额叶皮层的氧化损伤。 
 
OSHA估计,约有190万名工人暴露于0.1和0.5 ppm的甲醛中,有123,000名工人暴露于0.5至0.75 ppm的甲醛中,有84,000名工人处于0.75至1 ppm的甲醛中。所有这些数据表明,有必要从抗氧化剂中受益,这种抗氧化剂会减少甲醛的有害影响,而甲醛可能无法完全避免。在本汇编中,我们已经强调了褪黑激素和苜蓿。进一步的研究对于描述这些抗氧化剂的生理反应至关重要,然后才能促进其在人体中的广泛应用。还需要进行明确的临床试验,以确定褪黑激素和苜蓿苜蓿 的形式,剂量,施用途径,  以掌握它们对某些疾病的长期有益作用。
 
缩写词
F:甲醛
M:褪黑激素
NS:  Nigella Sativa 
OSHA:职业安全与健康管理局
IARC:国际癌症研究机构 
NTP:国家毒理学计划
 
介绍
工业和技术的进步导致人们发现了新颖的方法,可以将物品保存更长的时间,以及使我们的生活更美好,更耐用的产品。但是,某些广泛使用的物质可能会对人体健康产生有害影响。 
 
甲醛(FA)是天然存在的有机化合物,是最简单和最重要的商业醛。自从1859年首次报告并于1869年作出最终鉴定以来,它已在全世界许多领域广泛使用。它的总产量在2017年超过了5000万吨,其中中国是产量超过50%的领先者,其次是美国,俄罗斯和德国。甲醛用于生产脲醛,酚醛和三聚氰胺甲醛树脂,这些树脂也主要用于建筑,汽车,飞机,纺织和卫生部门[1-3]。
 
FA是一种中间产品,后来主要用于粘合剂的生产中。它还在医学实验室,labor房和某些消费品中用作防腐剂。暴露于FA的行业和行业可能很多,但是在生产或使用FA的工作环境中发现的含量最高[4]。 
 
当前在Pubmed Central中进行的搜索显示,有163.300篇关于甲醛的文章。这些文章中绝大多数都涉及FA的使用及其对人体健康的可能恶意影响,这表明辩论仍在进行中。在美国和欧盟国家,法规的变化都与在各个工业领域中使用FA有关,同时定义了FA在产品和空气中的存在标准。这些标准对于维持工人和消费者的健康环境至关重要。

甲醛的理化特性
甲醛是醛家族的成员,其分子式为HCHO,IUPAC名称为“ metanal”。在室温下,FA是一种无色,易燃,强烈气味和刺激性气体,带有令人窒息的气味[1,2,4-6]。
 
商业FA大多以液态形式以30%至50%的水合水溶液形式获得,通常称为福尔马林。福尔马林含有最多15%的甲醇作为稳定剂,如果溶液中的FA不包含稳定剂,则其缓慢氧化形成甲酸。由于FA也可能聚合形成多聚甲醛,它也可以固体形式作为多聚甲醛和1,3,5-三恶烷[2]存在。
 
在我们的环境中,发现的FA是气态形式的,它是由新建筑/家具产品和消费品的尾气排放,以及有机物质的氧化或不完全燃烧以及日常交通产生的燃料燃烧产生的。在自然界中,其半衰期将近一个小时。因此,它会在阳光下迅速分解[1,2,5-8]。
 
甲醛也存在于人体中,在吸入和口服后迅速通过粘膜吸收。它很难通过皮肤吸收。吸入后,它在粘膜中分解形成有毒物质(甲酸)。当FA到达细胞内介质时,它会通过几种代谢途径与细胞内DNA,RNA和蛋白质库快速形成共价键,所有这些变化都是FA毒性作用的原因。吸入的FA应该直接在鼻粘膜中形成结合反应而不发生代谢分解,它会导致不可逆的结合,并导致被指控引起鼻咽癌的活生物体坏死,过敏和致突变性[9,10]。 
 
甲醛还具有天然内源性,是所有细胞中嘌呤,胸腺嘧啶和某些氨基酸的生物合成所必需的代谢中间体[11]。人,猴和大鼠血液中通常的FA浓度相似(2-3 mg / l)。FA在大鼠和猴子血浆中的半衰期约为1-1.5分钟[2,12]。同样,它在人体内的半衰期将近一分钟,值得庆幸的是,它在肝和红细胞中分解非常迅速,并通过呼气,尿液和粪便从体内排出。许多酶(至少七种)催化动物组织中FA的氧化,主要是醛脱氢酶和特定的谷胱甘肽依赖性甲醛脱氢酶(FDH),也称为酒精脱氢酶5(ADH5),因此FA影响肝脏的代谢[13-16 ]。 
 
在许多研究中,观察到FA会改变脑部氧化剂/抗氧化剂系统并导致铅氧化损伤。尽管包括单线态氧,超氧阴离子,过氧化氢和羟​​基自由基在内的活性氧(ROS)对于各种规则的生物过程都是必不可少的,并且是在生理上形成的,但是ROS的过量产生和积累会在细胞和组织中造成危害。ROS是细胞损伤的重要介体,尽管它们在氧化应激中起作用,并且可以引发各种疾病,或者存在于形成毒性的培养基中[14,17]。
 
FA高度溶于水和大多数有机溶剂。由于它是一种亲电子性和高反应性分子,因此它与各种内源性分子发生反应,包括谷胱甘肽,核酸,RNA,DNA,蛋白质,叶酸,并导致DNA蛋白质与其他分子(例如氨基)之间形成牢固的交联会引起细胞毒性的酸[14,18,19]。因此,其已知的致癌作用仍在广泛研究中。
 
来源和用途
甲醛是形成蛋白质,DNA和RNA的关键化合物。它以各种有机生命形式存在,包括树木,水果,蔬菜,鱼类,植物,动物和人类。 
 
在我们的环境中,FA以气态形式存在,是由于自然,香烟烟雾,炼油厂,森林火灾和新的家庭装饰产品释放的烟气以及由于有机物不完全燃烧而导致的全球运输所产生的。空气中的甲醛也从某些消费品中散发,例如头发理顺和拉直产品,清洁剂,胶水和粘合剂。普通人群通过呼吸被FA和烟草烟雾污染的室内或室外空气而接触空气传播的FA。室内空气中的FA含量可能高于室外空气,尤其是在使用工作场所和新装修房屋的FA中。由于脂肪酸在空气中和人体的新陈代谢过程中会被阳光迅速分解,因此幸运的是它不会在自然界或人体中积累[2-5,10,20]。
 
FA主要在建筑/改建活动中用作粘合剂,在木材材料(如刨花板,层压板和其他涂料的化学衍生物)的生产中,在汽车工业和电子设备,纺织工业,绝缘材料,泡沫,炸药,胶水和油漆中使用树脂,合成润滑剂,热塑性塑料,弹性纤维,在健康中用作消毒剂,杀菌剂,组织固定剂和防腐剂,在防腐处理中,以及在食品工业中用作抗菌剂[21-25]。 
 
由于在许多产品中得到广泛使用,FA不可避免地出现在生活场所,尤其是工作场所的家庭空气中。在工厂中,FA的职业暴露受到严格监控,这些工厂使用FA衍生的树脂,例如胶水,油漆,塑料,织物和绝缘体。因此,职业暴露数据库(OEDB)是暴露监测和流行病学研究的重要来源[2,26,27]。
 
甲醛在医疗行业中也有广泛的应用。在研究机构以及解剖学,组织学,病理学,生物学实验室工作的人们经常使用FA,并在教育和研究活动中暴露于其气态。因此,在这样的环境中工作的所有暴露人员可能面临暴露于高水平FA的不良后果的较高风险[3,4,10,28,29]。
 
据估计,职业接触的每日甲醛摄入量高达8毫克。估计了加拿大普通人群六个年龄组的每日甲醛摄入量,以确定来自不同来源和媒体的相对贡献。这些调查和计算表明,每天吸入甲醛的摄入量远低于食物中的摄入量。但是,由于与甲醛接触相关的严重影响直接与接触部位有关,因此通常单独考虑吸入和摄入[1,16]。
 
我们每个人每天在家中,汽车中,工作中都通过吸入或直接接触而暴露于FA中。易感人群更容易受到重大影响。仅考虑吸入,室内暴露对综合暴露的贡献高达98%(考虑时间活动模式和每日吸入量)[30]。室外空气中的甲醛浓度通常约为1-4 µg / m3;据估计,室外空气每天的暴露量为0.1 mg或更少。 
 
住宅环境中没有关于甲醛含量的联邦法规或标准[31]。长期以来,在许多国家的住宅,公共建筑或幼儿园中对室内FA浓度进行了调查, 德国的报告值为28 µg / m 3 [32],11 µg / m 3 在芬兰[33],32微克/米3  ,在美国[34],256微克/米3  在中国[35],27微克/米3  中法国[36],17.4微克/米3  在EU幼儿园[37 ]。 
 
室内空气水平的重要决定因素包括甲醛释放量的来源,原料的使用年限,温度,湿度和通风率[2]。尽管据报道,常规房屋中从住宅室内空气中每日甲醛暴露量为0.5至2.0 mg,但在预制房屋中每日暴露量高达10 mg [38]。
 
即使在美国吸烟不是很激烈,但实际上这是一个公共卫生问题,因为任何香烟中的烟都含有FA [39]。Mansfield等人[40]在美国检查了六种不同品牌的卷烟,发现每支卷烟中FA的含量分别为45.2-73.1 mg和每根粉扑中的含量为5.1-8.9 mg [40]。 
 
众所周知,众所周知,被动吸烟比主动吸烟有害。Triebig和Zober的研究结果表明,侧流香烟烟雾中的FA含量是主流烟雾中FA的50倍[41]。支持这一发现的美国国家研究委员会在1986年估计,侧流香烟烟雾中的FA含量是主流烟雾中FA的5-8倍[39]。与在室内 吸烟的人接近,室内FA的浓度可以达到200 µg / m 3以上[42]。据估计,每天吸烟20支香烟,每天甲醛的最高暴露量为2毫克,在家中环境烟草烟雾中的最高暴露量为3.5毫克,工作场所中环境烟草烟雾中的2.8毫克[16]。 
 
另一方面,美国的许多人是通过诸如燃烧过程和烟草烟雾之类的环境资源或在包括家具,纺织和建筑行业在内的职业环境中暴露于FA的[43]。
有害的影响
电子设备中多种建筑和装修材料中甲醛的排放导致室内空气污染;从防腐液到工作场所空气污染,从有机化合物燃烧到室外空气污染。这就是为什么对甲醛毒性的主要关注与长期吸入吸入有关[44]。
 
甲醛的主要暴露途径是从室内吸入。甲醛是血液的正常成分。人体暴露于2.5 mg / m3甲醛中不会增加血液水平,而暴露于0.5 mg / m3则不会由于快速代谢而导致尿形式排泄量增加。室内暴露是通过吸入导致个人暴露的主要因素,并且可能足够高,会对健康造成不利影响[5]。 
 
在空气中浓度超过0.1 ppm时,FA刺激眼睛和粘膜,导致眼睛水汪汪。甲醛还会导致头痛,喉咙烧灼感,呼吸困难,进而引发或加重哮喘症状,尤其是在易感人群中[45,46]。一项评论表明,甲醛的暴露与儿童哮喘的发生密切相关[47]。
 
在美国,据报道甲醛基树脂生产(平均浓度最高为14.2 ppm),塑料产品生产(最高38.2 ppm)[48],防腐处理(最高2.6 ppm)[49]的暴露水平很高,生物学教学实验室(高达8.3 ppm)[50]和病理尸检实验室(高达4.35 ppm)[51]。从职业接触中每天摄入的甲醛估计高达8毫克[52]。
 
Lavoué等人[53]利用了美国职业安全与健康管理局(OSHA)1979年至2001年间各个行业的空气采样数据库中的甲醛暴露数据,发现基于时间加权平均的估算相对暴露指数再生木制品和木材及木制品行业的暴露数据最高。在重组的木制品行业以及fun葬服务和火葬场中,基于短期暴露数据(汇总的短期,最高和最高暴露水平)的估计相对暴露指数最高。
 
OSHA估计,超过200万美国工人暴露于甲醛中,其中约45%在1980年代从事制衣业[54]。根据OSHA的数据,将近190万工人暴露在0.1至0.5 ppm的甲醛中; 123,000人暴露于0.5至0.75 ppm的甲醛;以及84,000人暴露于0.75至1 ppm的甲醛[16]。发现甲醛值低于0.94 mg / m3可以安全地防止所有工人对眼睛的感觉刺激[55]。工人的客观感觉刺激阈值似乎约为1 mg / m3。另一方面,对于室内环境(24小时),认为0.125 mg / m3的值对整个人群抵抗包括慢性感觉刺激在内的感觉刺激都是安全的[56,57]。此值也被认为对儿童有效,因为没有迹象表明儿童比成年人更容易接触甲醛。上述数值是根据最近的一项受控人体暴露研究得出的结果得出的,在该研究中,低于0.38 mg / m3的甲醛未对眼睛和上呼吸道产生主观感觉刺激[58]。 
 
例如,在欧洲[59],德国,日本和美国[5]中,NOAEL方法已用于设定基于健康的甲醛职业接触限值。根据最新科学研究,行业支持以下职业暴露极限:-0.3 ppm时间加权平均值(TWA)-0.6 ppm短期暴露极限(STEL)[24]。
 
建议使用建议的0.21 mg / m3 FA浓度准则来保护健康免受长期有害影响,包括癌症。对于30分钟平均FA浓度,0.1 mg / m3的短期影响的指导非常有用,也可以防止长期的不良影响[5]。 
 
通常受FA影响的器官系统包括眼睛,上呼吸道和下呼吸道,皮肤和中枢神经系统。眼睛刺激会导致灼痛感,流泪和结膜炎[15]。 
 
需要强调的是,许多流行病学研究已经评估了甲醛暴露与癌症风险之间的关系,即工业工人,病理学家,fun仪馆长或防腐剂等专业团体的队列研究和嵌套病例对照研究以及基于人群的研究。以职业为基础的信息最丰富的研究是美国国家癌症研究所(NCI)的队列,该队列中有超过25,000名在工作场所使用或产生甲醛的男性和女性[60-62],以及防腐剂中的淋巴造血系统癌症[63]。美国职业安全与健康研究所(NIOSH)的另一项大型研究也评估了甲醛的职业暴露,该研究对11,000多名男女服装工人进行了研究[64],对英国的这一队列研究对14,000多名男性化学工作者进行了研究[65]。 ]。
 
IARC将甲醛分类为“对人类致癌” [2]。除了在实验动物中有足够的证据表明上呼吸道具有致癌性外,IARC还得出结论,有足够的流行病学证据表明甲醛会导致人类鼻咽癌。这是基于美国国家癌症研究所(NCI)队列的结果,并得到其他研究的主要阳性结果的支持。结论:甲醛在多种体外 模型以及暴露于人类和实验动物中均具有遗传毒性  [2,59]。
 
在医学领域,FA通常用于解剖学,组织学,病理学和遗传学实验室。急性FA暴露主要对人的眼睛和上呼吸道产生粘膜刺激。人体的进一步研究表明,暴露于甲醛的工人中的DNA-蛋白质交联(DPX)增加,并且遗传毒性和细胞毒性被认为在鼻组织中甲醛致癌的过程中起着重要作用[2,5]。细胞毒性被认为是气道癌发展的关键因素[59,66]。毒性涉及染色体损伤,氧化应激,修饰的蛋白质和细胞凋亡[67]。 
 
浓度大于6 ppm的FA气态会引起鼻粘膜损伤和细胞变性。因此,FA浓度为6 ppm或更高被认为是鼻粘膜的细胞毒性浓度,并且可能主要在大鼠的鼻粘膜中诱发癌变[68]。此外,在兔眼中直接接触37%FA进行检查时,发现对角膜和眼组织的剧烈伤害[69]。在Salem等人的研究中,大鼠每天2小时,5天/周暴露于FA吸入下,持续两周。角膜切片检查显示上皮细胞紊乱,腐蚀,空泡化和坏死,部分上皮层丢失,细胞水肿。缺少鲍曼氏膜,注意到大的充血血管的侵入与基质原纤维的分离和混乱[70]。还观察到FA会影响脑部氧化剂/抗氧化剂系统并引起氧化损伤。尽管包括单线态氧,过氧化氢,超氧阴离子和羟基自由基在内的活性氧(ROS)对于许多正常的生物过程都是必不可少的,并且是生理产生的,但是ROS的过度产生和积累可能对细胞和组织造成危害[14]。 ,, 71,72]。ROS是细胞损伤的重要介体,在氧化应激中起作用,并可能导致多种疾病,或者在产生毒性的情况下存在[17]。包括单线态氧,过氧化氢,超氧阴离子和羟基自由基,对于许多正常的生物过程都是必不可少的,并且是生理产生的,ROS的过量产生和积累会危害细胞和组织[14,71,72]。ROS是细胞损伤的重要介体,在氧化应激中起作用,并可能导致多种疾病,或者在产生毒性的情况下存在[17]。包括单线态氧,过氧化氢,超氧阴离子和羟基自由基,对于许多正常的生物过程都是必不可少的,并且是生理产生的,ROS的过量产生和积累会危害细胞和组织[14,71,72]。ROS是细胞损伤的重要介体,在氧化应激中起作用,并可能导致多种疾病,或者在产生毒性的情况下存在[17]。 
 
根据对动物的研究结果以及对人类的队列研究和病例对照研究,2011年6月第12版《国家致癌物毒理学计划》(RoC)报告将甲醛的列表状态从“合理预期变为“成为人类致癌物”到“已知是人类致癌物” [73]。美国国家科学院于2014年8月发布了美国国家研究委员会(NRC)的报告,题为“美国国家毒理学计划关于致癌物的第十二份报告(RoC)中对甲醛评估的回顾”,并坚持将甲醛列为“已知人类致癌物”。撰写报告的委员会发现,该列表得到了来自人体研究的充分证据的支持,这些证据表明,暴露于化学物质与至少一种人类癌症之间存在因果关系。例如,对暴露于高水平甲醛的工人(例如工业工人和防腐剂)的研究发现,甲醛会导致髓样白血病,以及人类罕见的癌症,包括鼻窦和鼻咽癌。甲醛导致癌症的机制尚未完全了解;然而,甲醛显然会引起动物鼻窦的遗传损伤。关于它如何引起髓样白血病的了解较少[10,43]。与这些研究和结论相反,还有其他研究报告说,在人均暴露水平为1.25 mg / m3或低于1.25 mg / m3时,未观察到过量鼻咽癌[5]。在评估了所有数据并进行了RoC的同行评审和对甲醛文献的独立评估之后,
 
2014年欧盟对甲醛的新分类:数十年来,FA暴露与致癌性之间的关联已得到全球研究。欧洲联盟的新分类于2014年6月生效,并得出以下结论:致癌性,类别1B(“怀疑引起”为“推测的人类致癌物”);致突变性,生殖细胞诱变类别2是继EU REACH(化学物质的注册,评估,授权和限制)委员会的广泛工作后提出的[20]。 
 
尽管FA被报道为“已知是人类致癌物”,但浓度,强度,暴露持续时间和其他因素也是有害作用发展的重要因素。因此,正在进行进一步的调查和法规更新。支持这一点的是,美国卫生与公共服务部于 2016年11月3日发布了第 14 份致癌物报告,FA的已知致癌状态没有变化[16]。
抗氧化剂
抗氧化剂是减轻任何形式的氧化/亚硝化应激或其后果的外源性或内源性分子。它们的作用可能从直接清除自由基到诱导抗氧化防御。抗氧化剂物质以低浓度存在于细胞中,并显着减少或防止可氧化底物的氧化。人类已经开发出高度复杂的抗氧化剂系统(酶促和非酶促),它们协同工作,并相互保护着细胞和器官系统免受自由基的破坏[74]。 
 
抗氧化剂缺乏可能是由于抗氧化剂摄入减少,内源酶的合成或抗氧化剂利用增加所致。补充抗氧化剂已成为维持最佳身体机能的一种越来越流行的做法。但是,抗氧化剂根据特定的条件组表现出前氧化活性。特别重要的是它们在细胞中的剂量和氧化还原条件[17]。 
 
在许多疾病状态中,最重要的自由基是氧衍生物,尤其是超氧阴离子(体内过氧化氢的主要来源)和羟基自由基[17]。 
 
据说氧化应激是有氧生物的“特权”。它由内源性和外源性因素组成。最常见的是通过ROS / RNS的产生来描述。另一方面,氧化应激也是一个有害的过程,可能是破坏细胞结构(包括脂质和膜,蛋白质和DNA)的重要介质[74]。 
 
ROS的形成可通过抗氧化剂系统来防止:低分子量抗氧化剂(抗坏血酸,谷胱甘肽,生育酚),可还原还原型抗氧化剂的酶以及与ROS相互作用的酶(例如SOD,过氧化物酶和过氧化氢酶)。在植物组织中,许多酚类化合物(除了生育酚)是潜在的抗氧化剂:类黄酮,单宁和木质素前体可作为清除ROS的化合物。抗氧化剂充当协作网络,采用一系列氧化还原反应。抗坏血酸和谷胱甘肽之间的相互作用以及抗坏血酸和酚类化合物之间的相互作用是众所周知的[75]。
 
最有效的酶促抗氧化剂包含谷胱甘肽过氧化物酶,过氧化氢酶和超氧化物歧化酶。非酶类抗氧化剂包括维生素E和C,硫醇抗氧化剂(谷胱甘肽,硫氧还蛋白和硫辛酸),褪黑激素,类胡萝卜素,天然类黄酮和其他化合物。一些抗氧化剂可以与其他抗氧化剂相互作用,从而恢复其原始性能。这种机制通常称为“抗氧化剂网络”。越来越多的证据支持各种疾病中ROS / RNS水平升高与酶和非酶抗氧化剂的活性下降之间的联系[74,76]。
酶抗氧化剂
谷胱甘肽过氧化物酶:  谷胱甘肽代谢是细胞中最重要的抗氧化防御机制之一[17,75]。 
 
过氧化氢酶:  非常有效地促进过氧化氢转化为水和分子氧。它的最高活性存在于肝脏和红细胞中,但在所有组织中也发现过氧化氢酶[77]。 
 
超氧化物歧化酶:  它是最有效的细胞内酶抗氧化剂之一。它通过特异性催化成氧分子和过氧化氢来中和超氧阴离子[74]。
非酶抗氧化剂
维生素E(生育酚):  这些化合物以八种不同形式存在,可脂溶,尤其是α-生育酚是生育酚中最有效的抗氧化剂,具有显着的抗氧化特性。维生素E的主要功能是防止脂质过氧化,并且有证据表明,α-生育酚和抗坏血酸在循环过程中共同发挥作用[78]。 
 
维生素C(抗坏血酸):  这是一种至关重要的抗氧化剂,可与抗氧化剂酶单独使用,或与它的伴侣维生素E和类胡萝卜素一起在体内水环境中起作用。维生素C是一种还原剂,可中和过氧化氢[79]。 
 
硫醇抗氧化剂: 充当多功能细胞内抗氧化剂的细胞中主要的巯基二硫化物氧化还原缓冲液是还原型谷胱甘肽(GSH)。它在细胞质,细胞核和线粒体中含量丰富,是这些细胞区室中的主要可溶性抗氧化剂。谷胱甘肽对氧化应激的保护作用是,它可以作为多种解毒酶的辅助因子,促进氨基酸跨质膜的运输,直接清除羟自由基和单线态氧,并将维生素C和E转化回其活性物质。表格[80]。发现许多疾病的发病机理与GSH浓度的显着降低有关。 
 
N-乙酰半胱氨酸  (NAC)也是一种含硫醇的抗氧化剂,可刺激GSH合成,从而导致抗氧化作用[81]。 
 
褪黑激素  (N-乙酰基-5-甲氧基色胺)是大脑松果体的主要分泌产物,以其功能广泛而闻名。褪黑激素已被证明是一种直接的自由基清除剂和一种间接的抗氧化剂,以及一种重要的免疫调节剂。此外,褪黑激素刺激多种抗氧化酶,包括超氧化物歧化酶,谷胱甘肽过氧化物酶,谷胱甘肽还原酶和过氧化氢酶[82]。 
 
类胡萝卜素:  它们是特别有效的单线态氧清除剂,还可以捕获过氧自由基。类胡萝卜素在预防体内脂质过氧化中起作用。 
 
类黄酮:  是过氧自由基的清除剂和脂质过氧化的有效抑制剂。它们还可以螯合氧化还原活性金属。 
 
可能需要在饮食中补充外源性抗氧化剂,以在细胞中提供氧化还原稳态。由于几种植物产品都富含抗氧化剂和微量营养素,因此饮食中添加抗氧化剂可以防止氧化应激介导的疾病发展。不幸的是,据报道,许多临床试验证明抗氧化剂治疗不能治疗与氧化应激有关的病理疾病,例如心血管疾病,冠状动脉疾病和神经退行性疾病[83-85]。 
 
许多人在饮食中服用抗氧化剂补充剂,无论缺乏因其作用而产生的有力证据。他们只是认为抗氧化剂或其他膳食补充剂对人体和环境中的有害因素具有积极作用,并能保护组织和细胞免受损害和衰老[83,86]。
 
在化学疗法或放射疗法的同时摄入饮食抗氧化剂的风险效益比仍是一个争论的话题。通过在传统治疗方案中添加各种抗氧化剂来进行许多临床试验。在这些试验中,最常用的补充剂是谷胱甘肽,维生素E和NAC。癌症补充与替代医学办公室进行的系统评价研究结果表明,“临床癌症研究界应合作,并将新的研究重点放在抗氧化剂和化学疗法或放射疗法的特定组合的使用上,并确定最佳剂量。针对特定的癌症背景” [86]。 
 
尽管人们认为抗氧化剂应该对氧化/亚硝化应激起有益的作用,但许多大规模的随机对照试验在预防慢性疾病方面却产生了不一致且令人失望的结果[17]。但是,抗氧化剂至少不可能损害生理必需的信号传导途径。 

黑苜蓿 对FA毒性的有益作用 
黑叶苜蓿(Nigella Sativa ,NS)[被识别为黑种子或黑孜然]是一种众所周知的免疫刺激剂,可抵抗多种病理状况[87,88]。NS提取物抑制一氧化氮的产生也证明了它具有抗炎活性[89]。NS水提取物对四氯化碳引起的氧化性肝损伤表现出强大的抗氧化特性,证明了其对肝脏的保护作用[90]。 
 
胸腺醌(TQ)是苜蓿苜蓿(Nigella Sativa )的主要活性成分 Linn和Lin已显示出对乳腺癌,肺癌,前列腺癌,肝癌,结肠癌和胰腺癌的抗肿瘤活性[91]。已经表明,TQ对抗癌症的作用方式是通过其抗氧化特性以及与DNA合成的相互作用。自由基的产生也可以通过施用TQ来控制。已经报道了TQ对5-氟尿嘧啶引起的胃癌的化学增敏作用[91]。在Badary等人的研究中,据报道TQ在与肾病综合征相关的蛋白尿和高脂血症中显示出强大的抗氧化和保护作用[92]。TQ还通过其抗氧化作用在炎症性发病机理中发挥作用。 
 
已证明NS可改善蛋氨酸诱导的HHcy治疗的大鼠的总抗氧化剂状态[93]。NS中酚类化合物(如香草酸)的存在也可能有助于NS的抗氧化特性。这些化合物也可能负责其抗突变活性[94,95]。据报道,NS具有防止伽马射线引起的氧化损伤的潜力[96]。还发现当顺铂与NS并用时,肾毒性降低[97]。
 
多项研究表明,暴露于各种有毒物质后血清IgA水平升高[98,99]。IgA是一种保护粘膜的抗体,Mishra等人[98]发现与未暴露的健康对照相比,一组铅接触工人的血清IgA水平升高。其他几项研究表明,职业性接触苯或二恶英的工人的IgA水平下降[100,101]。Terro´n等人[102]表明,抗氧化剂给药后IgA水平下降。在Zhu等人的实验研究中,发现暴露于铝的大鼠中的IgA水平升高[99]。根据目前的发现,我们可以得出结论,IgA水平随FA暴露而增加,并随着抗氧化剂的添加而降低。
 
在我们的研究中,使用NS油降低了血清总IgA水平,而暴露于FA后又升高了。NS改善了低剂量FA的免疫毒性作用,但NS不能弥补高剂量FA暴露的免疫毒性作用[103]。 
 
在Vargova等人的一项实验研究中,口服FA(20、40和80 mg / kg)的大鼠血清IgM水平呈剂量依赖性降低[104]。在我们的研究中,与对照组相比,FA组的IgM值升高。我们认为本研究中IgM值的升高可能是免疫系统对FA暴露的急性反应。我们发现NS油的施用降低了血清总IgM水平,其响应于FA暴露而升高。NS治疗后,低剂量和高剂量FA诱导的急性免疫反应(IgM)恢复至正常水平[104]。 
 
Ayatollahi [105]发现职业性接触铅的人的IgG水平显着降低。同样,我们发现与对照组相比,暴露于FA的大鼠的IgG水平显着下降。该结果表明,FA吸入实质上抑制了第二免疫抗体应答(IgG)。根据我们的发现,NS油不能改善血清IgG水平,而FA暴露会降低血清IgG水平。 
 
我们发现与对照组相比,FA组的血清C3水平显着增加。这表明对FA有明显的体液免疫反应。服用NS油后,FA暴露于正常值后,C3水平升高恢复正常,这表明产生C3的细胞不会被FA不可逆地破坏(可逆作用)[103]。 
 
在另一项针对伤寒抗原攻击的大鼠的研究中,与对照动物相比,NS挥发油治疗可降低血清抗体滴度[106]。同样,在我们的研究中,暴露于FA会增加血清IgA和IgM水平。与FA组相比,FA + NS组中这些抗体降低。在NS治疗后,C3和急性抗体对FA的反应增强,FA是该生物的外源抗原,恢复了正常水平(免疫调节作用)。然而,NS的应用对继发免疫反应没有影响[103]。 
 
Salem等人,[70]在他们的研究中评估了Nigella Sativa 的作用 在大鼠中,每天2小时,5天/周,每天2小时吸入甲醛引起的角膜油对角膜损伤的作用。在FA组的角膜切片中,观察到上皮细胞的分解,侵蚀,空泡化和坏死。据报导,缺乏鲍曼氏膜,大血管充血以及间质纤维的分离和混乱。但是,FA + NS组的角膜切片检查显示完整的上皮细胞层,外观正常。鲍曼氏膜也完整,基质显示规则的平行胶原层。电子显微照片显示上皮细胞的外观非常正常,其细胞质中有轻微的空泡[70]。因此,我们了解到,NS的应用抵消了FA暴露的恶化作用。 

褪黑激素对FA毒性的有益作用
褪黑激素(N-乙酰基-5-甲氧基色胺)在一天的黑暗阶段由松果体释放。它是一种内源性神经激素,具有亲水性和高度亲脂性[107,108]。褪黑素具有无毒性质,易于穿过生物膜[109],血脑屏障[110]并进入亚细胞隔室,从而在各个层面发挥作用。 
 
褪黑素可以有效清除高浓度的有毒羟基和过氧自由基[111]。在许多哺乳动物中,骨s腺在下丘脑-垂体-性腺轴的昼夜节律中褪黑激素的分泌中发挥作用[112]。褪黑激素对睾丸功能有负面影响[113]。褪黑激素的这些抑制作用主要通过下丘脑-垂体下垂轴发生[114-116]。褪黑激素可能会影响Leydig细胞的直接雄激素分泌[117]。Niedziela和Lukaszyk [118]已证明褪黑激素可防止由cAMP刺激物福斯高林诱导的仓鼠leydig细胞释放睾丸激素。 
 
褪黑素参与各种生理过程[119],并另外具有神经保护作用[120-126],并据称对免疫系统有效[127]。 
 
同时,当动物和组织暴露于脂质过氧化作用时,褪黑激素被证明是通过刺激某些抗氧化酶来抵抗脂质氧化破坏的重要保护剂[82]。褪黑素具有清除ROS和RNS的显着能力,并能阻断促炎性细胞因子的转录因子并保留包括DNA,蛋白质和脂质在内的大分子,因此通过抑制氧化损伤显示出其保护作用[120-124]。 
 
在我们的研究中,我们研究了褪黑素对额叶前额皮层中甲醛的保护作用。在我们的研究中,我们报道了褪黑素可预防FA诱导的大鼠前额叶皮层神经元损伤[128]。 
 
甲醛对身体的各种组织(包括眼睛,性腺,皮肤,呼吸道和胃肠道)有许多有害影响[129]。曾有过FA暴露引起的疲劳,头痛,消化不良,平衡和睡眠障碍,精神和记忆混乱的报道。因此,FA毒性会影响中枢神经系统[130,131]。此外,据报道,在经常使用甲醛的工业区工作的人,存在行为和情绪困扰,严重疲劳,口渴和易怒的情况[130,132]。 
 
对大鼠的研究表明,暴露于FA会减慢运动活动[133]。Pitten及其同事表明,他们通过吸入给予大鼠的FA阻碍了学习能力[134]。此外,对大鼠的其他研究也报道,暴露于FA会产生行为敏感性和犹豫[135,136]。 
 
我们在研究中发现,全身性暴露于FA的大鼠的食物和水消耗量显着下降,也有嗜睡和缓慢的运动活动[128]。Teng等人[136]发现,在离体大鼠肝细胞的实验研究中,即使在低浓度下,FA也会引起氧化损伤。在我们的研究中还发现,FA导致大鼠前额皮质的SOD和GSH-Px活性显着降低,表明FA通过破坏前额皮质的抗氧化防御机制而引起氧化损伤[128]。 
 
MDA参数在确定脂质过氧化中非常重要,并广泛用于确定氧化损伤[137]。在我们先前的研究中,实验组中的MDA水平被确定为显着高于对照组。根据这一结果,我们得出结论,FA会导致前额叶皮层脂质过氧化,从而导致氧化损伤[128]。在大鼠中施用FA之后,Teng等人[136]也报道了类似的数据。 
 
基因编程的细胞死亡称为凋亡。如果电池损坏或完成功能,它将安全消失[138,139]。线粒体在细胞凋亡中具有重要作用。死亡信号导致细胞凋亡导致线粒体外膜通透性增加。一些蛋白质调节线粒体外膜的通透性。Bcl-2家族的蛋白质是其中最重要的。这些蛋白质中的一些是促凋亡的,而其他是抗凋亡的。这些包括Bax;它是一种促凋亡蛋白,可导致细胞色素C从线粒体膜释放到细胞质中。随后,细胞色素C通过激活细胞质中的胱天蛋白酶启动细胞凋亡过程。然而,Bcl-2通过抑制Bax添加到抗凋亡蛋白中来抑制细胞色素C的释放。细胞质中的免疫组化Bax染色提示细胞凋亡[140,141]。我们的研究表明,FA引起前额叶皮层的凋亡[128]。同样,先前的研究已经报道FA会导致DNA损伤,从而导致细胞凋亡[142,143]。 
 
许多对此主题感兴趣的研究人员在研究褪黑激素对神经系统的抗氧化作用后,最终指出褪黑激素具有明显的神经保护作用[120-126,144]和对免疫系统的刺激[127]。 
 
Skaper及其同事报告说,褪黑激素可预防与衰老相关的神经元损伤[121]。在我们的研究中,我们报道了褪黑素治疗可预防甲醛诱导的大鼠前额叶皮层神经元损伤[128]。我们的研究表明,FA引起前额叶皮层的凋亡[128]。 

 

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