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血根碱是一种天然的异喹啉类生物碱,具有抗菌、促进动物生长及杀虫等作用。但血根碱也存在一定的毒性,例如可以诱导肝细胞毒性。血根碱在体内的消除过程包括氧化代谢和还原代谢途径。研究发现1相代谢酶P450酶系中的CYP1A1和CYP1A2能参与血根碱的氧化;血根碱与不表达CYP450酶的细胞孵育,主要生成二氢血根碱,但参与这一过程的还原代谢酶还没有被发现。NQO1能够以NAD(P)H为电子供体,催化进入体内的醌类化合物的还原反应,属于Ⅱ相解毒酶。NQO1是否能够将血根碱还原为二氢血根碱还没有报道。因为血根碱还原为二氢血根碱的反应也属于双电子还原反应,因此我们推测NQO1可能参与这一反应。应用MTT试验和Hochest33342/PI染色方法对大鼠BRL细胞和大鼠肝星状细胞HSC-T6细胞的增殖和凋亡进行研究,结果表明:血根碱和二氢血根碱都能够浓度和时间依赖性地抑制HSC-T6细胞和BRL细胞的增殖,且血根碱对细胞的增殖抑制程度显著高于二氢血根碱;血根碱和二氢血根碱都能够浓度和时间依赖性地诱导细胞凋亡,血根碱诱导细胞的凋亡显著高于二氢血根碱。说明血根碱对HSC-T6细胞和BRL细胞的毒性高于二氢血根碱;血根碱对HSC-T6细胞的毒性高于对BRL细胞的毒性。应用荧光定量PCR技术、Western-blotting分析技术、流式细胞仪分析技术等技术手段,以大鼠BRL细胞为研究对象研究血根碱诱导细胞增殖抑制和细胞凋亡的机理。结果表明血根碱浓度依赖性地诱导了BRL细胞凋亡、ROS产生、DNA ladder、细胞周期阻滞以及细胞线粒体膜电位(MMP)下降;血根碱浓度依赖性地引起Bax表达上调、Bcl-2表达下调Bax/Bcl-2比率升高;Bcl-2表达下调与BCL2基因启动子的甲基化率和miR-15a/16-1的表达升高有关;血根碱诱导了caspase依赖性地细胞凋亡,且诱导的细胞凋亡能够被caspase-8抑制剂所阻断。血根碱诱导了ROS依赖性地caspase激活;NAC预处理或BCL2过表达能够阻止血根碱诱导的BCL2下调。应用荧光定量PCR技术和Western-blotting分析技术研究血根碱对大鼠BRL细胞NQO1和CYP1A1表达的影响,采用腺相关病毒介导的过表达技术来研究NQO1和CYP1A1对血根碱诱导的细胞毒性。结果表明:血根碱浓度依赖性地引起NQO1的表达下调;血根碱对CYP1A1的影响如下,低浓度的血根碱引起CYP1A1表达上调,高浓度的血根碱引起CYP1A1表达下调。将大鼠的NQO1基因和CYP1A1克隆到pAAV-IRES-hrGFP载体后,一起,采用三质粒(携带基因的PAAV-IRES-hrGFP、 pAAV-RC、pAAV-Helper)共转染HEK-293包装出重组腺相关病毒,电镜检测具有病毒颗粒。采用NQO1和CYP1A1特异性引物对病毒模板进行PCR检测获得了目的条带,表明成功包装了重组腺相关病毒rAAV-NQOl和1AAV-CYP1A1。用重组病毒感染BRL细胞来检测BRL细胞的活力,结果表明:在同浓度的血根碱作用下,rAAV-NQO1感染组BRL细胞的活力比对照组(或rAAV-CYP1A1感染组)的活力得到了提高,差异显著:rAAV-NQO1感染组BRL细胞的凋亡率比对照组(或rAAV-CYP1A1感染组)得到了显著的降低。Western-blotting结果显示:rAAV-CYP1A1组BAX表达增加、BCL2表达下降;rAAV-NQO1组BAX增加和BCL2下降作用没有rAAV-CYP1A1组明显;rAAV-CYP1A1组BAX/BCL2比值增加比rAAV-NQO1组更加明显。这些结果表明,NQO1过表达对血根碱诱导的细胞毒性起保护细胞的作用;而CYP1A1过表达则增加了血根碱诱导的细胞毒性。应用原核蛋白表达技术和细胞外孵育技术探讨了NQO1是否参与了血根碱的还原反应,结果表明:将大鼠的NQO1基因克隆到pET28a(+)原核表达载体,成功表达和纯化得到了NQO1蛋白;在NADPH和NQO1同时参与下,血根碱能够还原为二氢血根碱;而没有NADPH和NQO1单独参与下血根碱则不能转变为二氢血根碱。这一结果表明, NQO1是血根碱转变为二氢血根碱的还原反应中的代谢酶,但需要辅助因子的参与。