镉激活mTOR通路诱导神经细胞凋亡及NAC的保护效应.docx

镉激活mTOR通路诱导神经细胞凋亡及NAC的保护效应
概述
镉是一种常见的有害金属，被广泛应用于锂离子电池、涂料、玻璃、电镀和燃料等行业中，同时也存在于大气、土壤、水体中。大量的研究表明，高镉暴露会导致细胞凋亡，尤其是神经细胞凋亡。mTOR信号通路在调节细胞生长、代谢和免疫反应过程中发挥重要作用，被认为可以通过控制细胞大小、代谢和抵御应激作用来保护神经细胞。本文综述了镉激活mTOR通路诱导神经细胞凋亡及NAC的保护效应。
镉激活mTOR通路诱导神经细胞凋亡
近年来，研究人员发现镉可以通过多种途径激活mTOR信号通路，从而导致神经细胞凋亡。例如，镉可以抑制AMPK活性从而增加ATP含量，并促进mTORC1的活化。研究表明，当大鼠海马神经元暴露于镉离子中时，镉离子可引起神经元减少、甚至神经元死亡，同时镉还能降低海马神经元中mTORC1的活性。另外，有研究发现，镉能够通过肝脏X受体（CAR）信号通路促进CYP2E1酶的表达，CYP2E1酶能够降解NADPH，导致线粒体中ATP含量的降低，这也可能是导致镉刺激下mTOR信号通路异常起始的机制之一。
NAC的保护效应
最近研究表明，多种抗氧化剂和神经保护剂能够防止镉引起的神经细胞凋亡。其中，N-乙酰半胱氨酸（NAC）是一种非常有效的天然抗氧化剂，可以通过增加谷胱甘肽的生成，降低氧化应激和抑制细胞死亡。有研究发现，暴露于镉离子中的人体胚胎肾细胞可以通过NAC预处理减轻镉的毒性作用。另一项实验发现，NAC可以抑制镉对大鼠脑神经元的毒性作用，同时增加细胞凋亡的抑制率和mTORC1的活性，表明NAC通过保护mTOR信号通路来保护神经细胞。
结论
镉暴露是神经细胞凋亡的主要诱因之一。镉通过多种途径激活mTOR信号通路诱导细胞凋亡，引起细胞的死亡。NAC是一种有效的抗氧化剂，可以保护神经细胞免受镉的毒性作用，同时通过保护mTOR信号通路，抑制细胞凋亡。这些研究揭示了镉对神经细胞凋亡的作用，以及NAC的保护机制，为预防镉污染提供了新的思路和方法。