大麻萜酚(CBG)在神经炎症中的双重角色:BV-2小胶质细胞安全性及NLRP3炎性体调控作用的体外研究

《Toxicology》:Could cannabigerol protect against neuroinflammation? Insights from an in vitro microglial study

【字体: 时间:2026年01月19日 来源:Toxicology 4.6

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  本研究聚焦非精神活性大麻素CBG的神经炎症调控潜力与安全性。为解决CBG毒性机制不明及抗炎效果争议,研究人员在BV-2小胶质细胞模型中系统评估了0.01-100 μM浓度区间的细胞毒性、氧化应激、基因毒性和NLRP3炎性体调控作用。结果揭示CBG在低浓度(≤10 μM)时安全性良好,但高浓度(100 μM)引发剧烈氧化应激(ROS↑900%)和DNA损伤;在LPS+Nigericin诱导的神经炎症模型中,CBG虽能降低NO水平却意外激活Caspase-1表达,表明其抗炎作用具有浓度依赖性矛盾。该研究为CBG的临床转化提供了关键毒理学依据。

  
随着大麻(Cannabis sativa)药用价值的深入探索,其非精神活性成分大麻萜酚(Cannabigerol, CBG)因潜在的抗炎和神经保护特性备受关注。尤其在神经退行性疾病研究中,小胶质细胞介导的神经炎症被视为关键病理环节,而NLRP3炎性体作为调控炎症反应的核心分子开关,其过度激活会引发 caspase-1依赖的细胞焦亡和促炎因子释放。然而现有研究对CBG的毒理学特征及其在神经炎症中的具体作用机制仍缺乏系统评估,这严重制约了其临床转化应用。
为明确CBG的安全性与抗炎效能,研究团队在《Toxicology》发表论文,通过体外实验构建了完整的评估体系。研究人员采用小鼠小胶质细胞系BV-2作为模型系统,设置了0.01-100 μM的CBG浓度梯度进行24小时暴露实验。通过MTT法检测细胞活力,DCFH-DA荧光探针测量活性氧(ROS)水平,Griess法间接测定一氧化氮(NO)产量,同时结合GEMO基因修饰能力检测和碱性彗星实验(Comet assay)评估基因毒性。在神经炎症模型构建中,先使用脂多糖(LPS)进行炎性体"启动"(priming),再用尼日利亚菌素(Nigericin)诱导激活,并在两个步骤间加入CBG处理,最后通过qRT-PCR检测caspase-1基因表达变化。
3.1 安全性评估揭示浓度依赖性毒性
细胞活力实验显示,CBG在≤10 μM时无显著毒性,100 μM却使活力降低约80%。氧化应激指标呈现剧烈变化:100 μM CBG导致NO水平上升约400%,ROS暴增约900%,表明高浓度下的促氧化效应。基因毒性结果出现方法学差异:GEMO检测显示10 μM和100 μM CBG分别引起约200%和300%的DNA损伤,但彗星实验未检测到显著基因毒性,提示细胞自身修复机制可能抵消了部分损伤。
3.2 NLRP3炎症模型中的矛盾效应
在LPS+Nigericin诱导的神经炎症模型中,CBG展现出复杂调控特征:10 μM浓度能显著抑制NO产生,但所有测试浓度均未能逆转ROS升高。最令人意外的是,0.01 μM CBG使caspase-1基因表达上调约375%,表明其可能强化而非抑制NLRP3炎性体通路。
4. 讨论与结论
本研究首次系统揭示CBG在神经炎症调控中的双重特性:低浓度(≤10 μM)下相对安全且具有一定抗炎潜力,但高浓度(100 μM)呈现显著细胞毒性和促氧化效应。特别值得注意的是,在NLRP3炎性体激活模型中,CBG不同浓度表现出截然不同的调控方向——低浓度反而促进caspase-1表达,这颠覆了对其单纯抗炎的传统认知。这种矛盾效应可能与PPARγ受体激活、线粒体功能调节等多通路交互作用有关。
研究结果对CBG的临床应用提出重要警示:尽管低剂量CBG显示部分抗炎特性,但其基因毒性风险(尤其在高浓度)和炎症通路激活潜力不容忽视。该研究为理解大麻素类化合物的"毒物兴奋效应"(hormesis)提供了新证据,即低浓度有益效应与高浓度毒性效应并存的特点。未来研究需结合原代细胞、动物模型进一步验证这些发现,并深入探索CBG与NLRP3炎性体相互作用的分子机制。这些发现为大麻素药物的安全应用划定了浓度窗口,也为神经炎症疾病的治疗策略提供了新的思考维度。
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