味精所致的肾脏损伤

大光

　　谷氨酸钠（MSG，俗称味精）是谷氨酸的一种盐类形式，在烹饪中被用作调味剂，以提高食物的适口性和食物的选择性。尽管谷氨酸钠已被证明了其作为增味剂和食品添加剂的价值，但一些研究表明，它可能对代谢变化的诱导产生毒性作用，从而导致包括肥胖、肝损伤、中枢神经系统（CNS）和生殖障碍在内的主要疾病。
　　给予谷氨酸钠后诱导的氧化应激是产生这些毒性作用的机制之一。在这种观点下，已经发现氧化应激的增加会增强高胆固醇血症、高血压、糖尿病和慢性肾衰竭。另外，有研究表明，肾脏损伤与谷氨酸钠诱导的氧化应激有关，是肾脏损伤的主要原因。在细胞中，自由基[氧自由基和其他活性氧]（ROS）的产生/消除之间的不平衡导致了氧化应激，对生物系统中的大分子和重要结构造成了有害的损害。一些细胞内和细胞外的因素，如饮食、环境因素、激素、细胞因子和解毒过程都会导致氧化应激。
　　此外，抗氧化防御系统下降的特点是抗氧化酶的水平降低；同时，有报道称谷氨酸钠暴露的大鼠的脂质过氧化作用增强。此外，氧化应激使肾脏组织容易受到各种改变的伤害，包括促进脂质过氧化、蛋白质修饰和DNA损伤，导致细胞死亡。
　　现在人们普遍认为，氧化应激可以导致特定基因的表达变化，包括肾脏损伤相关基因，如肾脏损伤分子-1（KIM-1）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）。在任何原因导致的肾小管功能障碍下，如氧化应激和炎症，NGAL作为脂联素超家族的成员，会在尿液中过度表达和分泌。
　　有研究表明，服用谷氨酸钠可以诱发谷氨酸受体的激活，从而引发细胞内的Ca2+信号传导途径。当包括内质网、细胞核和线粒体在内的细胞器中的钙过量时，钙依赖性酶，包括蛋白酶和内切酶，如caspases被激活，并为细胞凋亡提供预设条件。有研究表明，长期服用谷氨酸钠（4mg/g体重）会以时间依赖的方式明显诱导大鼠胸腺细胞的凋亡，其原因是扰乱了氧化剂-抗氧化剂系统之间的微妙平衡，产生过多的自由基并导致氧化压力状态。另一项研究也发现，腹腔注射谷氨酸钠（4mg/g体重）会诱发大鼠胸腺细胞的氧化应激介导的凋亡。


　　一些研究表明，谷氨酸钠通过产生自由基诱导氧化应激，这可以解释许多疾病的病理生理学和组织的功能障碍。不同的机制，包括DNA损伤、促进脂质过氧化和蛋白质修饰，都是由氧化应激引起的组织损伤，这些都与各种系统性疾病的发病机理有关。肾脏是非常容易受到自由基损害的器官之一，这可能是由于肾脏脂质中含有大量的长链多不饱和脂肪酸；另外，人们认为自由基的积累会导致急性和慢性肾衰竭。据报道，谷氨酸钠影响不同器官，特别是肝脏和肾脏的组织特异性氧化应激。这些对肝脏和肾脏的影响可能是因为这些器官主要负责体内输入化合物的解毒。
　　研究表明，谷氨酸钠处理大鼠的血清总蛋白量明显下降，导致肾脏损伤分子-1（KIM-1）和NGAL的肾脏表达明显增加，并使血清中的尿素氮、尿酸和肌酐增加，这与一些研究揭示的谷氨酸钠诱导的肝/肾损伤相一致。
　　谷氨酸钠组大鼠血清总蛋白的减少可能是由于肝脏损害和肾脏功能障碍造成的。另一方面，肾脏病理分析显示谷氨酸钠对近端和远端卷曲小管有破坏性和畸形的影响。然而，未来的研究应确定肝功能测试和尿白蛋白排泄量，以确认谷氨酸钠治疗组血清总蛋白减少的原因。


　　肾脏的细胞结构会因谷氨酸钠而发生变化，包括肾小球的高细胞化、肾皮质的炎症细胞浸润、肾小管细胞水肿，最终导致肾小管退化。一个被提出的谷氨酸钠诱导自由基产生的分子机制是，慢性谷氨酸钠暴露增加了谷氨酸的产生，这可能会提高潜在的自由基产生者之一，如大鼠肾脏中的α-酮戊二酸脱氢酶的活性。另一方面，通过谷氨酸受体增加的细胞内钙水平可导致产生更多的自由基，随后导致脂质过氧化的增加。此外，胱氨酸摄取的抑制导致谷胱甘肽（GSH）水平下降，可能进一步促进自由基介导的肾细胞损伤。有研究表明，服用谷氨酸钠会导致肾功能障碍，这与我们的结果是一致的。


　　Vercoutere等人证明，谷氨酸钠导致肾小管和肾小囊的一些改变，这与肾小管重吸收阈值、肾血流量和肾小球滤过率的变化有关。已有研究表明，这些变化可归因于谷氨酸钠的肾毒性作用，它引起功能和细胞的损伤。谷氨酸钠增加了氧化应激，导致了肾脏组织和功能的损害，其机制包括：(1) 过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽-S-转移酶（GST）和谷胱甘肽（GSH）等一些抗氧化酶的活性降低，肾脏中的MDA水平增加；(2) α-酮戊二酸脱氢酶的活性增加，一个潜在的自由基发生器；（3）通过增加细胞内钙水平增强自由基的产生；（4）谷胱甘肽（GSH）水平下降，可能增加自由基诱导的肾细胞损伤。


　　抗氧化剂作为自由基清除剂，有助于克服自由基的恶化影响。从这个角度来看，使用潜在的抗氧化剂似乎可以有效地扭转谷氨酸钠诱导的这些变化。


摘自：移友中庸《BMC Nephrol | 动物实验研究：左旋肉碱可以改善味精所致的肾脏损伤》（2021年5月19日）
原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s/UKpyFy6maY2kHcjp-LFuJw