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目的:何首乌来源于蓼科植物何首乌Polygonum multijiorum的干燥块根。最早记载于《何首乌传》,其味苦、涩,性温。在临床应用中分为生首乌和制首乌,其中生品用于润肠通便,解毒消痈;制品用于补肝肾,乌须发,益精血,强筋骨。大黄素作为药典中何首乌的质控成分,分别在生首乌和制首乌中以结合蒽醌和游离蒽醌的形式存在,且两种形式皆以大黄素(C15H10O5)和大黄素甲醚(C16H12O5)的总量计,不得少于0.10%。文献报道大黄素在何首乌中含量约为1%,高于大黄素在大黄品种中的含量,对何首乌整体药效或毒性具有重要作用,但目前关于大黄素对何首乌毒性的贡献及关联性研究仍欠缺。大黄素具有抗病毒、抗菌、抗炎、保护肝肾和抗肿瘤的药理作用,文献报道其毒性以肝毒性、肾毒性为主。本课题组前期研究首次发现何首乌中大黄素通过诱导CYP1A1和CYP1A2致肝脏毒性增强的现象,进一步研究显示其与活性氧（ROS）和内质网应激（ER-stress）等密切相关,但诱导CYP1A致肝毒性增强的机理仍未完全解析清楚,特别是没有形成有效闭环证据链,这些都是本论文研究的主攻方向和难点。基于此,本研究在前期研究已证明何首乌中大黄素致肝毒性与CYP1A密切相关的基础上,进一步设想大黄素经CYP1A代谢的产物可能是其致肝毒性增强重要因素,代谢活化结合分子毒理研究是形成闭环证据链的突破。为此,首先初步建立了大黄素肝微粒体的孵育体系并对其代谢产物进行了分析,在明确代谢产物的物质基础上,进一步对大黄素和大黄素经CYP1A酶代谢产物进行了肝细胞毒性的比较（in vitro）以及分子毒理机制研究,最后通过在体动物实验（in vivo）进行验证,为大黄素诱导CYP1A致肝毒性增强闭环证据链形成提供代谢层面的数据与机理支撑。方法:（1）提取大鼠肝微粒体,建立大黄素与肝微粒体（混合功能氧化酶）的孵育体系,然后通过超高效液相色谱/飞行时间串联质谱（UPLC-TOF/MS）对肝微粒体孵育后的代谢产物进行初步的分析;（2）通过细胞增殖-毒性检测试剂盒（CCK-8）检测了大黄素及其CYP1A代谢产物对L02细胞活力的影响,进一步利用Hoechst 33342核染色比较了大黄素和5-羟基大黄素对L02细胞凋亡的影响;（3）通过透射电镜观察大黄素和5-羟基大黄素对L02细胞线粒体结构的影响,同时还检测了线粒体膜电位（MMP）、线粒体通透性转换孔（MPTP）和腺嘌呤核苷三磷酸（ATP）的含量来综合比较二者对L02细胞线粒体功能的影响;（4）采用相关试剂盒检测大黄素和5-羟基大黄素对L02细胞活性氧（ROS）和超氧化物歧化酶（SOD）的影响来评价氧化应激的程度;（5）通过流式细胞仪和激光共聚焦显微镜检测了大黄素和5-羟基大黄素对L02细胞钙离子(Ca2+)的影响;（6）最后利用Western-blot和细胞免疫荧光对内质网应激相关的通路蛋白进行检测;（7）整体动物上利用何首乌与其它具有诱导CYP1A酶效应的甘草、六味地黄丸、奥美拉唑等药物联用,并且通过体重、脏器指数、生化指标和病理切片等方面综合考察了临床常用药物诱导CYP1A酶后,对联合使用的何首乌肝脏毒性影响,形成肝毒性现象-细胞分子扰动-联合用药的闭环证据链。结果:（1）大黄素经过肝微粒体代谢后,代谢产物主要有ω-羟基大黄素、2-羟基大黄素、5-羟基大黄素、大黄酸和大黄素甲醚;（2）同等浓度的5-羟基大黄素对细胞活力和细胞凋亡的影响较原型药物大黄素更明显;（3）5-羟基大黄素通过影响L02细胞线粒体的结构和功能而显示出较大黄素更明显的肝细胞毒性;（4）5-羟基大黄素和大黄素都可以使肝细胞中ROS呈浓度依赖性的升高,导致细胞中的SOD呈浓度依赖性的下降,并且5-羟基大黄素显示出更明显的ROS升高效应;（5）5-羟基大黄素在5μM即可引起内质网Ca2+的释放并呈浓度依赖性的升高,而大黄素仅在10μM时表现出较高的胞浆Ca2+含量;（6）大黄素和5-羟基大黄素均可诱导内质网PERK-ATF4-CHOP信号通路的激活,从而引起细胞凋亡;（7）奥美拉唑、六味地黄丸与何首乌联用后可见轻度的肝细胞变性,损伤程度较单用何首乌有所加重。结论:大黄素经过CYP1A酶代谢活化后生成了肝毒性更强的5-羟基大黄素,5-羟基大黄素通过更强的诱导产生ROS效应,进而更显著的影响L02细胞线粒体结构和功能,并在较低浓度触发胞内Ca2+超载从而诱导内质网PERK-ATF4-CHOP信号通路的激活,导致肝细胞毒性明显增加,损伤效应强于母药大黄素。预警提示临床服用具有激活Ah R和诱导CYP1A能力的药物或中药复方制剂,以及CYP1A高表达或高CYP1A酶活性的人群,在联合服用何首乌和含大黄素中草药时存在肝毒性风险。