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天然芳香挥发性化合物扩散至空气中呈现出独特的气味，常用于防御昆虫和病原的攻击。近年来食用菌的消费量明显提升，这与其独特的风味有很大的联系。食用菌的特征风味主要由挥发性呈香物质和非挥发性呈味物质组成，八碳类化合物为最主要的挥发性化合物来源，其中1-辛烯-3-醇（又名蘑菇醇）是食用菌的典型风味物质，其含量不同时会呈现出不同的风味，包括蘑菇、泥土、湿木头的气味。急性暴露实验表明1-辛烯-3-醇能通过刺激眼部、上呼吸道并导致头痛恶心的症状。进一步的细胞实验表明1-辛烯-3-醇能引起胚胎干细胞的活力下降。但相关神经系统疾病缺乏深入研究，具体的影响机制尚不明确。
南京财经大学食品科学与工程学院，江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心，江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室的任丽圆、胡秋辉、杨文建*等利用细胞计数试剂盒（CCK-8）法检测不同剂量的1-辛烯-3-醇对小鼠海马神经元细胞的活力影响，确定合适的剂量并进行后续的研究；观察细胞形态、脑源性神经营养因子（BDNF）基因水平的表达；测定细胞凋亡率、凋亡基因表达水平、活性氧（ROS）水平、超氧化物歧化酶（SOD）活力及丙二醛（MDA）含量的变化；测定线粒体膜电位、细胞色素c氧化酶（COX）质量浓度；测定炎症因子肿瘤坏死因子（TNF）-α和白细胞介素（IL）-6的mRNA相对表达水平，以探究其影响神经功能的途径，以期为1-辛烯-3-醇的神经毒性研究提供理论依据。
1、不同剂量1-辛烯-3-醇对HT22细胞活力的影响
实验结果如图1所示，与对照组相比，除0.025%剂量下细胞活力无明显变化，随着1-辛烯-3-醇剂量的增大，各组细胞活力显著下降（P＜0.05），且呈现明显的剂量依赖性。1-辛烯-3-醇体积分数为0.050%时，细胞活力为（86.68±19.40）%；当样品体积分数增至0.075%时，细胞活力急剧降至（30.05±9.08）%。由此可见，0.050% 1-辛烯-3-醇处理对神经细胞有明显的损伤作用。
结果如图2所示。对照组细胞形态为星状形，细胞密度大，有明显的细胞团簇在一起，表现出明显的活力状态。经过1-辛烯-3-醇处理的细胞数量明显减少，形态偏向于圆形，箭头指示的细胞表现出明显的形态变化，典型的星状形变成圆形，有大量漂浮状态出现，且出现大片的死细胞。其中0.100%样品处理组的细胞形态表现明显，细胞全部呈现出圆形，细胞数量明显减少，这与上述的CCK-8实验结果相互印证。
2、不同剂量1-辛烯-3-醇对HT22细胞BDNF的影响
结果如图3所示，当1-辛烯-3-醇处理剂量高于0.025%时，随着1-辛烯-3-醇剂量的增加，BDNF mRNA相对表达水平呈逐渐下降趋势，其中0.075%、0.100%、0.125% 1-辛烯-3-醇处理组与对照组有显著性差异（P＜0.05），分别为对照组的0.65、0.31、0.08 倍。上述结果表明1-辛烯-3-醇对神经系统稳态有一定的损伤。
3、不同剂量1-辛烯-3-醇对HT22细胞凋亡的影响
如图4A、B所示，随着1-辛烯-3-醇剂量的增加，细胞凋亡率呈明显上升趋势，各剂量样品处理组与对照组均表现出显著性差异（P＜0.05），其中0.075%和0.100%处理组的细胞凋亡率分别达到了（45.26±5.79）%、（64.09±8.81）%，由此可以推测，当1-辛烯-3-醇剂量在0.075%～0.100%时，便导致细胞凋亡率达到50%。这些结果表明，1-辛烯-3-醇处理可以显著诱导HT22细胞凋亡，且呈现出明显的剂量依赖性，表明1-辛烯-3-醇触发了HT22细胞凋亡从而导致细胞活力下降。如图4C所示，当1-辛烯-3-醇处理剂量高于0.025%时，Bax/Bcl-2的mRNA相对表达水平呈上升趋势，其中0.100% 1-辛烯-3-醇处理组与对照组有显著性差异（P＜0.05），为对照组的1.4 倍。这些结果表明，1-辛烯-3-醇的细胞凋亡作用与促进Bax/Bcl-2通路激活有关。
4、不同剂量1-辛烯-3-醇对HT22细胞内ROS相对含量的影响
结果如图5所示，剂量高于0.025%的1-辛烯-3-醇处理能够增加ROS的相对含量，且呈现剂量依赖性，其中0.100%和0.125% 1-辛烯-3-醇处理组与对照组有显著性差异（P＜0.05），分别为对照组的1.9、2.5 倍。上述结果表明1-辛烯-3-醇处理能够增加ROS相对含量。
5、不同剂量1-辛烯-3-醇对HT22细胞内SOD活力、MDA含量的影响
由图6A可知，0.075%、0.100%和0.125%处理组SOD活力显著高于对照组（P＜0.05），分别为对照组的1.2、1.5、1.7 倍。MDA是脂质氧化的终产物之一，其含量主要反映细胞过氧化的程度，也间接反映细胞的损伤程度。
如图6B所示，0.075%、0.100%和0.125%处理组MDA的含量显著性高于对照组（P＜0.05），分别为对照组的1.8、1.9、2.2 倍。上述结果表明，经过1-辛烯-3-醇处理的HT22细胞SOD活力和MDA含量均得到提高，且呈现一定的剂量依赖性。
6、不同剂量1-辛烯-3-醇对HT22细胞能量代谢的影响
结果如图7A、B所示。当剂量高于0.025%时，线粒体膜电位开始逐渐下降，且呈现出一定的剂量依赖性，其中0.100%和0.125%处理组的线粒体膜电位分别为对照组的55%和49%，与对照组有显著差异（P＜0.05）。这些结果表明1-辛烯-3-醇诱导的细胞凋亡可能是线粒体膜通透性增强导致的。COX质量浓度结果如图7C所示，与对照组相比，0.050%、0.075%、0.100%和0.125%处理组COX质量浓度显著上升（P＜0.05），且有一定的剂量依赖性，分别为对照组的2.0、2.2、2.8、3.0 倍。以上结果表明1-辛烯-3-醇的暴露会影响COX的分泌进而影响线粒体呼吸作用。
7、不同剂量1-辛烯-3-醇处理对炎症因子TNF-α和IL-6 mRNA相对表达水平的影响
如图8所示，随1-辛烯-3-醇剂量的增加，TNF-α和IL-6 mRNA相对表达水平均呈增加趋势。与对照组相比，0.100%、0.125%1-辛烯-3-醇处理组TNF-α mRNA相对表达水平显著增加（P＜0.05），分别约为对照组的25.9、30.1 倍；与对照组相比，0.075%、0.100%和0.125% 1-辛烯-3-醇处理组IL-6 mRNA相对表达水平显著上升（P＜0.05），分别为对照组的9.6、10.1、14.5 倍。以上结果表明，1-辛烯-3-醇通过提高促炎因子TNF-α和IL-6基因的表达对HT22细胞造成炎症损伤。
结 论
本实验研究HT22细胞经过不同剂量1-辛烯-3-醇处理后活力变化及其相关的机制。结果表明，随着1-辛烯-3-醇剂量的增大，细胞活力明显降低，细胞呈现明显的分散形态且神经营养因子表达受到抑制。进一步的实验结果表明，1-辛烯-3-醇能通过增加ROS相对含量、SOD活力及MDA含量诱导细胞的氧化应激；并通过促进Bax/BCl-2的基因表达引起细胞凋亡，这可能是通过增加COX的分泌进一步降低线粒体膜电位所引起的；此外，1-辛烯-3-醇通过促进炎症因子TNF-α和IL-6的分泌诱导炎症反应。综上，1-辛烯-3-醇对海马神经元细胞有明显的毒性损伤作用，细胞凋亡、氧化应激、能量代谢、炎症水平这几个方面为其主要作用途径，本实验可为研究1-辛烯-3-醇的神经毒性作用提供理论参考。
本文《1-辛烯-3-醇对HT22细胞的神经毒性》来源于《食品科学》2022年43卷13期109-117页，作者：任丽圆，胡秋辉，刘建辉，谢旻皓，苏安祥，徐辉，杨文建。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220301-011。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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