《Poultry Science》：Honokiol antagonizes cadmium-induced ultrastructural nuclear variation and mitochondrial dysfunction of hepatocytes through targeting Bax protein
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本研究针对镉（Cd）暴露导致的肝毒性问题，探讨了天然化合物和厚朴酚（HNK）的干预作用。研究人员通过动物实验结合计算模拟，发现HNK能有效缓解Cd引起的氧化应激、线粒体损伤和细胞凋亡，其作用机制与直接结合Bax蛋白、调节Bcl-2/Bax比值及抑制Caspase-3活化密切相关。该研究为开发HNK作为镉中毒的潜在治疗剂提供了实验依据，对保障畜禽健康及食品安全具有重要意义。
镉（Cd）作为一种广泛存在的环境重金属污染物，可通过食物链在动物体内富集，尤其对肝脏造成严重损伤。随着工业发展，镉污染问题日益突出，畜禽养殖中镉暴露导致的生长抑制、器官病变甚至死亡案例频发，严重威胁畜牧业安全生产。目前，针对镉中毒尚无特效解毒剂，开发高效低毒的抗镉药物成为当务之急。在此背景下，研究人员将目光投向传统中药活性成分——和厚朴酚（Honokiol, HNK）。这种来源于厚朴树皮的天然化合物已被证实具有抗炎、抗氧化等多重药理活性，但其能否拮抗镉诱导的肝细胞超微结构损伤和线粒体功能障碍，尚未有系统研究。
为探究这一问题，研究团队在《Poultry Science》发表最新成果，通过为期42天的动物实验，将一日龄肉鸡分为对照组、镉暴露组（50 mg/L CdCl2饮水）、HNK干预组（50 mg/kg灌胃）及镉+HNK联合处理组。研究综合运用组织病理学、生化检测、分子生物学及计算模拟等技术，多层次揭示HNK的肝保护作用机制。
关键技术方法包括：通过检测血清ALT（丙氨酸转氨酶）和AST（天门冬氨酸转氨酶）水平评估肝功能；采用超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性和丙二醛（MDA）含量测定氧化应激水平；利用透射电镜（Transmission Electron Microscopy, TEM）观察肝细胞超微结构；通过免疫组化和实时荧光定量PCR（qPCR）分析凋亡相关蛋白表达；结合分子对接（Molecular Docking）和分子动力学模拟（Molecular Dynamics Simulation, MDS）预测HNK与Bax蛋白的相互作用。实验动物来自北京华都峪口禽业有限公司的 Cobb 500 肉鸡。
HNK减轻镉诱导的肝损伤
组织学检测显示，镉暴露组肝细胞排列紊乱、窦状隙减少、空泡化明显，而HNK干预显著改善这些病理变化。镉暴露导致肉鸡体重和肝脏系数显著降低，血清ALT、AST水平升高，HNK处理则有效逆转这些指标异常（图2）。
HNK减轻肝细胞超微结构损伤
透射电镜观察发现，镉暴露组肝细胞核浓缩、线粒体空泡化、嵴断裂，HNK联合处理组细胞核形态和线粒体结构损伤明显减轻（图3），表明HNK能维持细胞器完整性。
HNK缓解镉诱导的氧化和脂质应激
镉暴露显著升高肝脏MDA含量，降低SOD和GSH-Px活性，而HNK干预逆转了这些变化（图4）。油红O染色进一步证实HNK减少镉诱导的肝内脂质积聚（图5），提示HNK通过增强抗氧化防御系统缓解氧化损伤。
HNK调节凋亡相关蛋白表达
免疫组化和qPCR结果显示，镉暴露上调促凋亡蛋白Bax和Caspase-3表达，下调抗凋亡蛋白Bcl-2；HNK处理显著逆转这些蛋白的表达趋势（图6），表明其通过调节Bcl-2/Bax平衡抑制肝细胞凋亡。
HNK与Bax蛋白的相互作用
分子对接显示HNK与Bax蛋白具有高结合亲和力（-9.3 kcal/mol），而与Bcl-2结合较弱（-5.1 kcal/mol）。分子动力学模拟证实HNK-Bax复合物在100纳秒内保持稳定（图7-9），提示HNK可能通过直接结合Bax抑制其促凋亡活性。
研究结论表明，HNK通过多途径拮抗镉肝毒性：一方面增强抗氧化酶活性、减轻氧化应激和脂质过氧化；另一方面直接靶向Bax蛋白，调控Bcl-2/Bax比值，抑制线粒体凋亡通路关键分子Caspase-3活化，从而保护肝细胞超微结构和功能。该研究不仅阐明HNK抗镉毒性的新机制，还为开发植物源解毒剂提供了理论依据。值得注意的是，HNK对Bax的高选择性结合提示其可能应用于其他Bax异常活化相关疾病（如神经退行性疾病）的治疗探索。未来需进一步验证HNK在其他镉靶器官的保护作用，并通过实验明确HNK与Bax结合的功能性位点。
