决明子中主要肝毒性蒽醌类成分鉴别及其毒性作用机制研究

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研究背景决明子作为国家卫计委公布的101种药食同源品种之一,在我国具有悠久的药用历史。近些年来,决明子导致肝损伤的报道陆续出现,其肝毒性引起了人们的广泛关注。然而现有关于决明子肝毒性的研究结论并不一致,对于其能否导致肝损伤,可能的主要肝毒性成分及其毒性作用机制尚不明确。斑马鱼幼鱼作为新型模式生物,具有高通量、高效、易观察等特点,在决明子肝毒性评价、肝毒性成分鉴别上具有突出优势。研究目的本研究拟确证决明子肝毒性,鉴别其主要肝毒性蒽醌类成分以及探讨其相应肝毒性作用机制,为决明子的安全使用及管理提供科学依据。实验对象及方法1.实验对象野生型斑马鱼幼鱼(AB品系),WRL68、L02、HepG 2肝细胞。2.实验方法参照决明子在人群的主要摄入方式,制备决明子水提液,以此为受试物对斑马鱼幼鱼进行给,对斑马鱼幼鱼肝脏变化进行观察比较,评价其肝毒性。在此基础上,对决明子水提液中蒽醌类成分进行检测,并用斑马鱼幼鱼及三种肝细胞对检测出的蒽醌类单体成分进行肝毒性测试,结合各蒽醌类单体成分肝毒性大小及其在决明子水提液中含量多少判断决明子水提液中主要肝毒性蒽醌类成分。最后利用斑马鱼幼鱼及肝细胞进一步对决明子水提液中主要肝毒性蒽醌类成分进行肝毒性评价,并在细胞上探讨其肝毒性作用机制。研究结果1.决明子水提液可以诱导斑马鱼幼鱼肝肿大、卵黄囊吸收延迟,增加谷丙转氨酶漏出率;组织病理学检查发现经过决明子水提液给药后,斑马鱼幼鱼出现肝脏组织细胞肿大,明显空泡样化。2.决明子水提液中主要含有六种蒽醌类化合物,其中以橙黄决明素含量最高。六种蒽醌类化合物中,只有橙黄决明素、大黄素、大黄酸具有肝毒性。3.橙黄决明素可致斑马鱼幼鱼肝肿大、卵黄囊吸收延迟、肝生化指标异常;细胞实验发现其可致细胞活性受损,丙氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶漏出率增加。4.橙黄决明素可诱导肝细胞凋亡、线粒体膜电位下降以及活性氧(ROS)产生,具体表现为其相应的凋亡特征蛋白cleaved Caspase-3表达增加,线粒体损伤蛋白Bax及胞质Cytochrome C蛋白表达增加,Bcl-2和线粒体Cytochrome C蛋白表达水平下降;使用ROS清除剂N-乙酰-L-半胱氨酸(N-Acetyl-L-cysteine,NAC)对橙黄决明素给药组ROS清除后,细胞活性、线粒体损伤及细胞凋亡未恢复。研究结论决明子水提液的主要肝毒性成分为橙黄决明素,且以独立于ROS产生的毒性机制诱导肝细胞凋亡及线粒体损伤,其具体的分子机制尚待进一步深入研究。
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