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药物诱发的胆汁淤积性肝损伤是由胆汁形成和(或)排泄障碍引起的肝脏病变,与药物本身或其代谢物产生的毒性物质或过敏反应有关。按照疾病产生缘由的不同,可将其分成肝内和肝外胆汁淤积两种类型。当前,对于绝大多数胆汁淤积病症,临床上都缺少卓有成效的医治药物。因此,寻找可以缓解胆汁淤积性肝损伤的药物并应用于临床显得尤为重要。 鸢尾苷元(Tectorigenin,TG)是从鸢尾科植物鸢尾的根茎中提取出的一种二氢异黄酮类物质,具有很强的抗氧化作用。有研究表明,TG可以明显减轻由过氧化氢(H2O2)和四氯化碳(CCl4)等诱导的肝毒性。但是,TG是否可以缓解药物型胆汁淤积性肝损伤,国内外未见相关报道。本文拟采用典型造模剂α-萘异硫氰酸酯(alpha-naphthylisothiocyanate,ANIT)建立急性药物型胆汁淤积性小鼠肝损伤模型,考察TG预处理对ANIT致肝内胆汁淤积性肝损伤的保护作用,并探究其可能的保护作用机制。 本文首先考察了造模前禁食与否是否会影响ANIT致雄性C57BL/6小鼠肝损伤模型的造模效果。结果表明,造模前禁食与不禁食均可成功制备胆汁淤积肝损伤模型,除γ-谷氨酰基转移酶(γ-Glutamyltransferase,γ-GGT)外,禁食组与未禁食组其他生化指标均无统计学差异。因此,本研究中小鼠造模前不禁食。然后,本研究考察了ANIT处理24h和48h后模型组各生化指标的变化。结果表明,ANIT处理24h后模型组丙氨酸转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸转氨酶(Aspartate transaminase,AST)、γ-GGT、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AKP)、总胆红素(Total bilirubin,TBIL)及直接胆红素(Direct bilirubin,DBIL)等生化指标无明显变化,无明显胆汁淤积性肝损伤;但处理48h后上述生化指标以及总胆汁酸(Total bile acid,TBA)水平均显著升高,提示出现胆汁淤积性肝损伤。因此,后续实验采用ANIT处理48h研究TG的肝保护作用。 本文选用雄性C57BL/6小鼠动物模型,考察TG预处理7天对ANIT致胆汁淤积性肝损伤的保护作用。随机将小鼠分成4组,对照组腹腔注射给予10%HS-15溶液,每日一次,连续给药7天,第5天单次灌胃给予橄榄油;ANIT组腹腔注射给予10%HS-15溶液,每日一次,连续给药7天,第5天单次灌胃给予75mg/kg ANIT;TG50和TG100组分别腹腔注射给予50mg/kg和100mg/kg TG,每日一次,连续给药7天,第5天单次灌胃给予75mg/kg ANIT。ANIT处理48h后,考察小鼠血清中ALT、AST、TBIL、DBIL、AKP、γ-GGT及血清和肝脏中TBA等肝损伤生化指标变化,测定肝脏中谷胱甘肽(Glutathione,GSH)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、活性氧(Reactive oxygen species,ROS)及过氧化氢酶(Catalase,CAT)等氧化应激相关指标,肝脏切片采用苏木精-伊红(Hematoxylin-Eosin,H&E)染色,考察肝组织病理学变化。此外,采用LC-MS/MS法对小鼠血浆、肝脏和胆汁中17种胆汁酸浓度进行测定,阐明TG对胆汁淤积性肝损伤胆汁酸内稳态的影响。生化指标测定结果表明,ANIT造模后,血清中各种生化指标较对照组显著升高,但给予TG50和TG100后,上述生化指标均显著下降,且存在剂量依赖性;氧化应激生化指标测定结果表明,TG对ANIT致氧化应激性损伤也具有明显保护作用。H&E染色结果显示对照组小鼠肝小叶结构清晰、细胞无坏死变性、腔内无炎性细胞浸润、胆管结构正常;ANIT造模后肝细胞肿胀变性、出现大面积坏死、同时有大量炎症细胞浸润;TG预处理后,肝细胞坏死区域明显减少,炎性细胞浸润数目也显著降低。胆汁酸浓度测定结果表明,ANIT造模后血浆中8种胆汁酸浓度水平显著升高,肝脏中6种胆汁酸浓度水平明显上升,胆汁中11种胆汁酸浓度水平明显下降;而TG预处理组反向调控不同生物基质中的胆汁酸水平,从而发挥肝保护作用。 为了进一步探究TG的肝保护作用机制,本文采用了实时定量PCR(Real time PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blot)的分子生物学技术分别从mRNA和蛋白水平考察胆汁酸转运体与代谢酶以及核因子E2相关因子2(Nuclear factor-E2-related factor2,Nrf2)上下游靶基因的表达变化。Real time PCR结果显示,ANIT造模后,肝脏中胆汁酸CoA连接酶(Bile acid-CoA ligase,Bal)、胆汁酸CoA:氨基酸N-乙酰转移酶(Bile acid-CoA:aminoacid N-acetyltransferase,Baat)、法尼酯X受体(Farnesoidxreceptor,Fxr)、孕烷X受体(Pregnane xreceptor,Pxr)、组成型雄烷受体(Constitutive androstane receptor,Car)和多药耐药相关蛋白2(Multidrug resistance protein2,Mrp2)基因表达量明显下调,而TG组对上述基因表达有上调趋势,此外,TG预处理也可显著上调氧化应激相关基因Nrf2及血红素加氧酶1(Heme oxygenase-1,Ho-1)mRNA表达水平。Western blot结果表明,ANIT造模后肝脏中Fxr、Mrp2及胆汁酸盐输出泵(Bile salt export pump,Bsep)表达明显下调,而经TG处理后,上述基因表达均显著上调,但胆汁酸主要合成与代谢酶Bal、Baat及胆固醇7α-羟化酶1(Cholesterol7α-hydroxylase,Cyp7a1)表达水平没有明显改变。上述结果提示TG可能通过促进核受体Fxr的表达诱导胆汁酸外排转运体Mrp2和Bsep表达,从而促进体内胆汁酸的外排以此减轻胆汁淤积。此外,ANIT造模组Nrf2、谷氨酸-半胱氨酸连接酶催化和调节亚单位(Glutamate-cysteine ligase catalytic/regulatory subunit,Gclc,Gclm)、Ho-1、醌氧化还原酶1(NAD(P)H quinone dehydrogenase1,Nqo1)表达均明显下调,但经TG处理后上述基因的表达均显著上调且呈剂量依赖性。该结果提示TG可通过上调转录因子Nrf2及其上下游相关靶基因的表达来增强机体抗氧化应激,从而发挥肝保护作用。 综上所述,TG预处理7天具有明显保护ANIT致肝内胆汁淤积性肝损伤的作用。TG可能通过以下两个机制发挥作用:(1)上调Fxr表达提高胆汁酸外排转运体Mrp2和Bsep的表达水平,从而促进体内胆汁酸的外排;(2)上调转录调节因子Nrf2上游信号通路促进Nrf2的表达,进一步增加其下游靶基因的表达量从而增强机体抗氧化应激作用。