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本文首先以二醇型人参皂苷Rd为底物进行酸转化,通过优化,确定最佳工艺条件制备20(R)-Rg3。然后通过建立对乙酰氨基酚(Acetaminophen,APAP)致小鼠急性肝损伤模型以及顺铂(Cisplatin)致小鼠急性肾损伤模型,通过血清学检测、组织病理学观察、免疫组化染色、免疫荧光染色、蛋白免疫印迹等手段,从基础肝肾功能指标、炎症指标、氧化应激、细胞凋亡等方面,深入探讨了20(R)-Rg3对药源性肝肾损伤的保护作用,并进一步阐明了其可能的分子机制,具体如下:1、20(R)-Rg3的制备工艺优化:使用高温酸水解方法将人参二醇组皂苷Rd有效地转化为稀有皂苷Rg3,其通过不同的酸度、温度以及转化时间等三种因素,筛选人参皂苷Rd转化为次级人参皂苷Rg3的最优工艺。最优条件为:95℃,0.1%甲酸,反应3h,并通过重结晶的方式,可以最大限度获得20(R)-Rg3,该工艺反应时间短,易操作,副产物少,为后续的研究工作提供物质基础,为人参稀有皂苷Rg3的研究提供理论依据。2、20(R)-Rg3对APAP致小鼠急性肝损伤的保护作用及机制:结果表明:20(R)-Rg3预处理7天,可显著降低小鼠血清中谷草转氨酶(AST),谷丙转氨酶(ALT),肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)以及丙二醛(MDA)含量水平显著降低。并显著抑制谷胱甘肽(GSH)耗竭。同时,20(R)-Rg3可以抑制肝组织脂质过氧化终产物4-羟基壬烯醛(4-HNE)的生成,并降低细胞色素P450酶系中主要酶CYP2E1的表达水平。另外,H&E、Hoechst 33258和TUNEL染色结果表明,20(R)-Rg3能够保护肝细胞免受APAP所引起的细胞坏死及凋亡。PI3K/AKT/NF-κB信号通路是细胞内调控凋亡和炎症的重要通路,20(R)-Rg3预给药7天能够通过调节PI3K/AKT/NF-κB信号通路,进而调节其下游抗凋亡蛋白(Bcl-2)和促凋亡蛋白(Bax)以及NF-κB通路相关蛋白表达以达到抗凋亡和抗炎症的作用。总之,本实验结果清楚地表明20(R)-Rg3可以抑制APAP引起的氧化应激,改善炎症反应,减少细胞凋亡和坏死,其主要是通过调节PI3K/AKT信号通路相关蛋白而实现的。3、20(R)-Rg3对Cisplatin致小鼠肾毒性的保护作用及机制:结果表明:在20(R)-Rg3连续预先给药10天后,小鼠血尿素氮(BUN),血清肌酐(CRE),丙二醛(MDA)水平降低,肾组织中GSH、过氧化物酶(CAT)以及超氧化物歧化酶(SOD)的水平显著升高,表明Cisplain诱导的小鼠肾功能障碍以及氧化应激损伤得到显著改善。H&E、Hoechst 33258和TUNEL等组织病理学分析表明,20(R)-Rg3能有效改善肾组织结构变性,抑制肾组织中环氧合酶-2(COX-2)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达水平,且显著降低由Cisplatin诱导的肾细胞凋亡和炎症反应。另外,20(R)-Rg3能够调节PI3K/AKT信号通路,进而调控其下游靶蛋白Bcl-2、Bax以及NFκB信号通路相关蛋白从而实现抗凋亡抗炎症的作用。总之,本实验清楚证明了20(R)-Rg3能够通过抑制氧化应激,改善炎症反应,减少细胞凋亡和坏死,并调节PI3K/AKT/NFκB信号通路相关蛋白,在Cisplatin诱导的急性肾损伤中起重要作用,并且证明了20(R)-Rg3在保护肾损伤的前提下,不会影响Cisplatin的抗癌活性。综上所述,本文为20(R)-Rg3在临床预防肝肾毒性的治疗中提供可靠的理论依据,从而扩大了20(R)-Rg3的临床应用范围,也对临床治疗癌症具有重大影响。