人参皂苷Rg1的肝保护作用及其分子药理学机制

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第一部分人参皂苷Rg1对对乙酰氨基酚诱导小鼠药物性肝损伤的保护作用目的:考察Rg1对对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)诱导小鼠药物性肝损伤的保护作用及其分子药理学机制。方法:腹腔注射400 mg/kg APAP建立小鼠药物性肝损伤模型,测定血清中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、AST的活性以及肝组织匀浆中丙二醛(malondialdehyde,MDA)、还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)、SOD和CAT的含量评价Rg1对APAP诱导药物性肝损伤的保护作用;苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,H&E)染色观察肝组织形态学变化;Western blot检测肝组织中Nrf2在细胞核和细胞质中的表达以及Keap1、Nrf2、GCLC、GCLM、NQO1、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)、多药耐药相关蛋白2(multidrug resistance-related protein 2,Mrp2)、Mrp3、Mrp4蛋白表达;RT-PCR检测肝组织中尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶1a1(UDP-glucuronyl transferase1a1,Ugt1a1)、Ugt1a6、Ugt2b1、Sult2a1、细胞色素P450 2e1(cytochrome P450 2e1,Cyp2e1)、Cyp3a11和Cyp1a2的mRNA表达水平;采用Nrf2拮抗剂全反式维甲酸(all-transretinoic acid,ATRA)以及Nrf2siRNA实验分别在体内、外水平验证Rg1抗APAP药物性肝损伤是否通过激活Nrf2。结果:Rg1通过上调Nrf2及其下游基因GCLC、GCLM、HO-1、NQO1、Ugt1a1、Ugt1a6、Ugt2b1、Sult2a1增强肝脏抗氧化应激能力;通过下调Cyp2e1、Cyp3a11、Cyp1a2,上调Mrp2、Mrp3、Mrp4的表达,促进毒性代谢物外排;体内和体外的实验方法进一步证实,Rg1对APAP诱导药物性肝损伤的肝保护作用是由于激活Nrf2后对上述基因表达的调控。结论:Rg1能够激活Nrf2减少毒性代谢物在肝脏内的蓄积,提高肝脏抗氧化应激能力,促进体内GSH的合成,保护药物性肝损伤。第二部分人参皂苷Rg1对四氯化碳诱导小鼠化学性肝损伤的保护作用目的:考察Rg1对四氯化碳(carbon tetrachloride,CCl4)诱导小鼠化学性肝损伤的保护作用及其分子药理学机制。方法:H&E染色以及血清生化指标考察Rg1的保护作用;Western blot测定炎症相关因子肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、环氧化物酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)和诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxidesynthase,iNOS)等的表达以评价Rg1的抗炎作用;通过5-溴脱氧尿嘧啶核苷(5-bromo-2-deoxyuridine,BrdU)染色阳性肝细胞数为指标考察Rg1对肝脏的修复作用;Western blot和RT-PCR测定肝组织中Nrf2及其下游NQO1、GCLM、GCLC、HO-1、Bsep、Mrp2、Mrp3、Mrp4和Cyp2e1蛋白和mRNA表达水平评价Rg1的抗氧化应激能力和解毒作用;采用Nrf2拮抗剂ATRA以及Nrf2 siRNA实验分别在体内、外水平验证Nrf2在Rg1抗CCl4诱导化学性肝损伤中的作用。结果:在CCl4诱导小鼠化学性肝损伤的实验中,Rg1减轻CCl4诱导的炎症反应;上调Nrf2及其下游II相代谢酶GCLC、GCLM、HO-1、NQO1增强肝脏抗氧化应激能力;通过上调外排型转运体Bsep、Mrp2、Mrp3和Mrp4的蛋白表达,下调Cyp2e1的mRNA水平,促进毒性代谢物的外排;同时Rg1还能促进受损肝细胞增殖;体内使用Nrf2拮抗剂和体外基因沉默实验证明Rg1通过激活Nrf2抗CCl4诱导化学性肝损伤。结论:Rg1能够激活Nrf2调节肝脏外排型转运体和代谢酶的表达,降低肝脏内毒性代谢物的蓄积,提高肝脏抗氧化应激能力,降低肝脏炎症反应,促进受损肝细胞再生与增殖,保护化学性肝损伤。第三部分人参皂苷Rg1对脂多糖/D-半乳糖胺诱导小鼠免疫性肝损伤的保护作用目的:考察Rg1对脂多糖/D-半乳糖胺(lipopolysaccharide/D-galactosamine,LPS/D-GalN)诱导小鼠免疫性肝损伤的保护作用及其分子药理学机制。方法:以小鼠存活率、肝重/体重比和肝脏大体形态来评价LPS/D-GalN对肝脏损伤的严重程度和Rg1的保护作用。以血清ALT、AST,肝组织匀浆MDA、髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、SOD、GSH、活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)活性为评价指标,考察Rg1对LPS/D-GalN诱导小鼠肝损伤的保护作用;RT-PCR测定TNF-α、IL-1β、Mcp-1、巨噬细胞炎性蛋白-2(macrophage inflammatory protein-2,Mip-2)、iNOS以及抗炎因子IL-10的表达,同时采用免疫组化方法检测小鼠肝脏中TNF-α的表达,评价Rg1对LPS/D-GalN诱导肝脏炎性反应的作用机制。Western blot测定toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR4)及其下游靶基因核因子-卡帕B p65(nuclear factor-κB p65,NF-κB p65)和MAPK的蛋白表达;通过RT-PCR测定Nrf2下游II相代谢酶和转运体的mRNA表达水平;通过TLR4特异性抑制剂TAK-242实验在体外水平验证TLR4在Rg1抗LPS/D-GalN诱导急性肝损伤中的作用。结果:在LPS/D-GalN诱导小鼠免疫性肝损伤的实验中,Rg1通过下调炎性因子(TNF-α、IL-1β、IL-6、Mcp-1、Mip-2、iNOS)的表达以及下调TLR4及其下游基因NF-κB p65和MAPK家族蛋白表达,抑制炎症反应;通过上调Nrf2及其下游基因Mrp2、GCLC、GCLM、HO-1和NQO1的mRNA水平,提高抗氧化应激和解毒能力;体外给予细胞TLR4抑制剂TAK-242证明了Rg1通过抑制TLR4发挥对LPS/D-GalN诱导免疫性肝损伤的保护作用。结论:Rg1通过抑制TLR4激活,减轻肝脏炎症反应和氧化应激水平,维持细胞内解毒、氧化与抗氧化系统平衡,发挥对LPS/D-GalN诱导免疫性肝损伤的保护作用。
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