线粒体-内质网结构偶联在番茄红素拮抗DEHP肝脏毒性中的作用

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作为一种环境内分泌干扰物,邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)存在于大气、水及土壤中。DEHP会对人类和动物健康造成影响,进而扰乱生态系统。番茄红素(LYC)能够从自然界植物中提取,而LYC具有较强的抗氧化作用以及保护功能。DEHP毒性作用的靶器官众多,而肝脏是其中较为主要的,然而LYC是否能够拮抗肝脏毒性尚不清楚。为了揭示LYC拮抗DEHP致肝脏毒性效应的机制,本试验以雄性ICR小鼠为试验对象,采用DEHP与LYC灌胃处理,进行肝脏病理学观察,测定肝脏功能、组织中核受体、CYP450s、氧化应激、线粒体动力学相关因子、内质网应激通路及线粒体-内质网结构偶联相关因子等。结果表明:(1)LYC能够抑制DEHP导致的肝功能受损,改变肝脏生化指标(AST/ALT、TBIL、DBIL和TP),缓解病理组织学的损伤(肝窦间隙变大,肝小叶结构模糊,肝细胞排列散乱以及细胞核溶解)及超微结构的损伤(线粒体结构受损,嵴减少,内质网肿胀以及膜破裂)。LYC通过激活肝脏组织的抗氧化酶系统(SOD、GST、GPX、CAT),降低MDA、H2O2含量,使肝脏组织中T-AOC能力恢复,进而拮抗DEHP肝脏毒性以及其诱发的氧化损伤。(2)LYC通过调节核外源生物受体(AHR、CAR、PXR)应答,调节CYP450亚基(CYP2E1、CYP1B1、CYP7B1、CYP2B1、CYP2C29、CYP2J5、CYP1A1、CYP2F2、CYP1A2)基因和蛋白表达,进而拮抗DEHP诱发的核受体应答异常。(3)LYC通过调控线粒体融合相关蛋白(MFN2、MFN2、OPA1)及分裂相关蛋白(DRP1、FIS1、MFF)的表达,并且通过调控内质网应激信号转导因子(ATF6、ATF4、GRP78、GRP94、PERK、el F2α、CHOP)的表达,进而抑制DEHP暴露破坏肝脏组织的线粒体融合/分裂稳态,抑制DEHP诱导的小鼠肝脏内质网应激,从而减轻肝细胞损伤。(4)LYC通过调控线粒体-内质网结构偶联中起物理连接的因子(MFN2、GRP75)蛋白含量的表达,进而抑制DEHP暴露造成的小鼠肝脏MAM结构损伤。综上所述,DEHP引起小鼠肝脏氧化应激并导致肝脏线粒体与内质网以及线粒体-内质网结构偶联损伤。LYC通过启动核受体应答拮抗DEHP造成的肝脏氧化应激,同时通过调控MAM结构物理连接、线粒体融合与分裂以及内质网应激而发挥肝脏保护功能。
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