在现代生活的快节奏下，加工食品已成为许多人餐桌上的常客。为了延长保质期、防止变质，食品工业广泛使用各种合成防腐剂。其中，苯甲酸钠（Sodium Benzoate, SB）、山梨酸钾（Potassium Sorbate, PS）和焦亚硫酸钠（Sodium Metabisulfite, SMB） 是最常见的几种。尽管它们被监管机构认定为“一般安全”，但长期或过量摄入是否会对人体细胞产生潜在影响，一直是科学家和公众关注的焦点。最近，一项发表在Nutrients期刊上的研究，比较了这三种常见防腐剂对肝细胞凋亡相关基因表达的影响，为我们理解这些添加剂在分子层面的作用提供了新的线索。

研究选用了人肝癌细胞系HepG2作为实验模型。虽然它来源于肿瘤，但由于其保留了正常肝细胞的许多代谢特性，如活跃的酶系统和解毒功能，因此被广泛用于毒理学和食品安全性评估。研究人员设定了6.25、12.5、25、50和100 mg/L 五个浓度梯度，分别对应接近日常摄入的血浆水平到明显超标的范围，暴露时长为24小时和48小时。随后，他们通过实时定量PCR技术，精确检测了四个关键凋亡基因的表达变化：BAX 和 BCL2（分别代表促凋亡和抗凋亡蛋白，它们的比值决定内在凋亡通路是否启动）以及 CASP8 和 CASP3（分别是外在凋亡通路的启动者和执行者）。

结果显示，SB 的效果随时间推移逐渐显现，在24小时暴露中，SB仅在最高浓度（100 mg/L）下轻微影响基因表达，然而到了48小时，其效应变得非常明显——BAX 表达显著上升，BCL2 表达显著下降，这意味着促凋亡信号增强；但与此同时，CASP3 和 CASP8 的表达却被显著抑制。这种“一手推进，一手刹车”的模式，提示SB可能引发了一种复杂的细胞应激反应，其总体效应是时间依赖型的。

图：经PS（6.25–100 mg/L）处理24小时和48小时后，HepG2细胞中凋亡相关基因CASP3的相对mRNA表达水平

与SB不同，PS）的影响在24小时就已显现，并且随着浓度升高而加剧。同样观察到 BAX上调和BCL2下调，表明内在凋亡通路被激活；而 CASP3和CASP8也同样被显著抑制。值得注意的是，PS的效应在更低的浓度和更短的时间内就达到了显著水平，显示出强烈的剂量依赖型特征。与SB和PS形成鲜明对比的是，SMB在所有测试浓度和时间点下，均未对四个凋亡基因的表达产生任何具有统计学意义的改变。研究人员分析，这可能是因为肝细胞拥有高效的亚硫酸盐氧化酶，能快速将SMB代谢成无毒的硫酸盐，从而化解了潜在的威胁。

这种既激活内在凋亡通路，又抑制外在通路的基因表达模式看似矛盾，其背后可能隐藏着细胞复杂的自我调节机制。一种可能的解释是氧化应激——多项前人研究证实，高浓度的SB和PS会诱导细胞产生大量活性氧（ROS），导致氧化损伤，从而触发线粒体介导的凋亡；与此同时，细胞为了自救，可能会激活如NF-κB等促生存信号通路，这些通路反过来会抑制CASP8和CASP3的表达，形成一种补偿性的反馈机制。此外，近年来的研究还发现，这些防腐剂可能通过表观遗传机制影响基因表达，例如PS可能诱导组蛋白的“山梨酰化”修饰，而SB则与组蛋白的“苯甲酰化”有关，这些都可能直接改变染色质结构，进而调控包括凋亡基因在内的大量基因的转录活性。

总而言之，在实验室的高浓度条件下，常见的食品防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾能够以时间和剂量依赖的方式，显著改变肝细胞中调控凋亡的关键基因的表达谱，而焦亚硫酸钠在同等条件下则未显示类似效应。这些发现增进了我们对食品添加剂细胞毒理机制的理解，但公众也无需为此过分担忧。在现行法规规定的安全摄入量下，正常消费含这些防腐剂的食品是安全的。科学的意义在于不断探索未知，为更精准的风险评估和更健康的未来生活保驾护航。

原始出处

Pintér, M.; Macharia, J.M.; Kövesdi, O.L.; Rozmann, N.; Zand, A.; Szerb, K.; Varjas, T.; Raposa, B.L. Synthetic Food Preservatives Modulate Apoptotic Gene Expression in HepG2 Cells: Divergent Effects of Sodium Benzoate, Potassium Sorbate, and Sodium Metabisulfite. Nutrients 2025, 17, 3466. https://doi.org/10.3390/nu17213466

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Tags： 食品防腐剂会干扰我们的细胞“自杀程序”？最新研究揭示真相