**中文标题：TRPM2–PARP-1轴参与双酚A和壬基酚诱导的三叉神经节细胞铁死亡**

《JOURNAL OF APPLIED TOXICOLOGY》：The TRPM2–PARP-1 Axis Involvement in Bisphenol A and Nonylphenol-Induced Ferroptosis in Trigeminal Ganglion Cells

　　

本研究探讨了环境污染物双酚A（BPA）和壬基酚（NP）诱导三叉神经节（TG）神经元损伤与铁死亡（ferroptosis）的潜在机制，聚焦于瞬时受体电位梅拉金亚家族成员2（TRPM2）与聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-1（PARP1）信号轴的作用。研究人员通过动物模型研究发现，BPA和NP暴露可引发显著的氧化应激（OS），表现为活性氧（ROS）和脂质过氧化（LPx）水平升高，同时伴随抗氧化蛋白（谷胱甘肽过氧化物酶4[GPX4]和溶质载体家族7成员11[SLC7A11]）的下调及转铁蛋白受体（TfRC）的上调。这种毒性攻击同时激活了凋亡（由Caspase-3和Caspase-9介导）和炎症级联反应（涉及肿瘤坏死因子-α[TNF-α]、白细胞介素-1β[IL-1β]和IL-6）。关键的是，TRPM2和PARP-1的表达显著上调，表明TRPM2–PARP-1轴可能作为氧化应激诱导的铁死亡和神经炎症的上游调节器。总体而言，这些发现为苯酚类化合物诱导的神经毒性提供了新的机制见解，提示抑制TRPM2–PARP-1轴是减轻感觉神经元环境性神经退行性病变的潜在治疗策略。

本研究采用体内动物实验模型，主要关键方法如下：使用了42只雄性Wistar大鼠，随机分为7个实验组，包括对照组、低剂量（25?mg/kg）与高剂量（100?mg/kg）BPA组、低剂量与高剂量NP组、以及低剂量与高剂量BPA+NP混合组，连续灌胃给药21天。研究采用了生化测定与免疫组织化学（IHC）相结合的综合性方法。通过酶联免疫吸附测定（ELISA）和分光光度法，定量分析了TG细胞悬液中的氧化应激标志物（ROS、还原型谷胱甘肽[GSH]、谷胱甘肽过氧化物酶[G-Px]）、脂质过氧化产物（LPx）、凋亡相关蛋白（Caspase-3、Caspase-9）、炎症细胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-6），以及TRPM2和PARP-1的蛋白水平。通过IHC对TG组织切片进行染色和半定量分析（H-score），评估了铁死亡关键标志物GPX4、SLC7A11和TfRC的蛋白表达与定位。

**GPX4的免疫组织化学评估**：通过IHC和H-score分析评估TG组织中GPX4的免疫染色。结果显示，与对照组相比，所有BPA和NP处理组（包括低剂量和高剂量组）的GPX4阳性染色水平均显著降低（p?≤?0.001），表明BPA和NP暴露，尤其是高剂量暴露，显著抑制了GPX4的表达，损害了氧化平衡。

**SLC7A11的免疫组织化学评估**：对TG组织中SLC7A11免疫表达的评估显示，对照组表现出强烈的胞浆阳性。与对照组相比，BPA-low、NP-low和mix-low组的SLC7A11表达水平显著下降。在高剂量组（BPA-high、NP-high和mix-high）中，SLC7A11染色进一步减弱，H-score值最低。这些结果表明，BPA和NP暴露，特别是高剂量暴露，显著抑制了SLC7A11的表达，并可能削弱了与铁死亡相关的抗氧化防御机制。

**TfRC的免疫组织化学评估**：评估TG组织中TfRC免疫染色发现，对照组的H-score值在所有组中最低。与对照组相比，BPA-low组的TfRC表达显著增加。NP-low和mix-low组的TfRC染色强度进一步增强。在高剂量组中，TfRC表达显著升高，其中mix-high组的TfRC水平最高，且与其他所有组有统计学显著差异（p?≤?0.001）。

**BPA和NP对氧化应激标志物（GSH、G-Px和LPx）的影响**：通过生化分析发现，与对照组相比，所有低剂量暴露组（BPA、NP和Mix）的GSH和G-Px水平均显著降低（p?≤?0.001）。高剂量暴露导致这些抗氧化剂进一步显著耗竭。相反，TG细胞中的LPx水平在低剂量BPA、NP和mix暴露后显著升高，并在高剂量暴露下进一步增加。这些结果表明，抗氧化防御系统的耗竭伴随着显著的脂质膜损伤，这是铁死亡的特征。

**炎症水平**：BPA和NP低剂量暴露显著升高了TG细胞中IL-1β、IL-6和TNF-α的水平。高剂量暴露进一步加剧了这些炎症因子的升高，且NP组的升高水平比BPA组更为显著。这表明BPA和NP暴露触发了TG神经元强烈的神经炎症反应。

**Caspase和ROS水平**：分析显示，低剂量BPA、NP和mix暴露显著增加了TG细胞中ROS、Casp-3和Casp-9的水平。高剂量暴露导致这些水平进一步升高，且NP组的升高水平高于BPA组。这些结果表明，BPA和NP暴露诱导了显著的氧化应激，并进而激活了TG神经元中caspase依赖性的凋亡通路。

**PARP-1和TRPM2水平**：分析发现，低剂量BPA、NP和mix暴露显著增加了TG细胞中TRPM2和PARP-1的水平。高剂量暴露导致这两种蛋白水平进一步升高，且BPA组的升高幅度大于NP组。这些发现表明，TRPM2和PARP-1的上调可能构成了一个响应BPA和NP诱导的氧化应激的关键信号轴。

**讨论总结**：讨论部分首先指出，本研究首次证明了BPA和NP暴露在TG神经元中诱导了与TRPM2/PARP-1轴相关的协调性氧化应激和铁死亡模式。研究结果支持以下机制：BPA和NP诱导的氧化应激导致ROS产生增加和DNA损伤，从而激活PARP-1并生成腺苷二磷酸核糖（ADPR），后者结合并激活TRPM2通道，引起大量Ca²⁺内流。细胞内Ca²⁺超载导致线粒体膜电位去极化，进一步加剧ROS产生并破坏抗氧化防御系统。该过程同时促进了铁死亡（通过上调TfRC导致铁超载，并抑制SLC7A11/GSH/GPX4轴）和凋亡（通过激活Caspase-9和Caspase-3通路）。讨论还强调，NP在多项参数中表现出比BPA更强的神经毒性效应，提示需要重新评估环境暴露风险。最后，讨论部分总结了TRPM2/PARP-1信号轴作为连接DNA损伤诱导信号与调节性细胞死亡及铁死亡的主要分子通路，并指出其作为潜在治疗靶点的价值。

**研究结论部分翻译**：本研究表明，同时暴露于BPA和NP会以剂量依赖的方式激活TG神经元中的氧化应激、铁死亡、凋亡和炎症反应，全面概述了这些环境苯酚污染物的神经毒性潜力。这些分子紊乱对疼痛传递、躯体感觉功能和神经退行性过程的长期影响，值得进一步的细胞和行为学研究。本工作的一个关键发现是TRPM2/PARP-1信号轴作为一个主要通路的参与，该通路将氧化应激转化为铁死亡和凋亡两种细胞死亡途径。这突显了该通路作为苯酚诱导神经毒性的有希望的治疗靶点。此外，NP在多个参数上比BPA产生了更显著的神经毒性效应，强调了重新评估环境暴露风险的必要性。尽管人类暴露水平通常低于国际机构设定的每日可耐受摄入量，但非线性低剂量生物效应的可能性，以及双酚A/壬基酚替代类似物可能具有相似毒性特征的新兴证据，强调了当前风险评估框架存在重大局限性。