目的:研究姜黄素对干热环境中暑大鼠肝损伤的保护作用及可能机制。方法:雄性SD大鼠160只,随机分为4组,每组40只,分别给予不同的处理:生理盐水组(NS),生理盐水灌胃;低浓度姜黄素组(50-cur),50mg/kg姜黄素灌胃;中浓度姜黄素组(100-cur),100mg/kg姜黄素灌胃;高浓度姜黄素组(200-cur),200mg/kg姜黄素灌胃。连续灌胃7天,每天1次,自由饮食饮水。第8天,4组中的30只大鼠转移至西北特殊环境人工实验舱进行热暴露(环境温度41±0.5°C、相对湿度10±1%),同时禁食禁水。实验开始的第50、100、150分钟(时间点记为50th、100th、150th)大鼠达到轻度、中度、重度中暑状态,在相应时间点测量肛温,麻醉后下腔静脉取血、取肝脏后处死。同时将4组中的其余10只大鼠从SPF笼中取出(时间点记为0th),测肛温后处死,取血、取肝脏。检测血中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、内毒素(LPS)、肝组织丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)、白介素10(IL-10)的含量和细胞色素C(Cyt-c)、核因子κB(NF-κB)、诱导型一氧化氮合酶(i NOS)、细胞间黏附分子1(ICAM-1)的表达情况。光镜下观察肝病理变化,电镜下观察肝细胞超微结构的变化。结果:(1)各组大鼠体温随热暴露时间延长逐渐升高,NS组各时间点的体温比较差异有统计学意义(P<0.05),在第150分钟姜黄素组体温较NS组降低(P<0.05),在第150分钟姜黄素组组间差异无统计学意义(P>0.05)。(2)NS组ALT、AST在第100、150分钟较第0分钟升高(P<0.05),在第150分钟姜黄素组ALT、AST较NS组明显降低(P<0.05),在第150分钟姜黄素组组间差异有统计学意义(P<0.05)。(3)NS组第100、150分钟的LPS较第0、50分钟明显升高(P<0.05),在第100、150分钟姜黄素组LPS较NS组降低(P<0.05),在第150分钟姜黄素组组间差异有统计学意义(P<0.05)。(4)在NS组中,随热暴露时间延长,MDA升高,SOD、CAT降低,各时间点比较差异有统计学意义(P<0.05),在第150分钟姜黄素组与NS组相比MDA降低,SOD、CAT升高(P<0.05),在第150分钟姜黄素组组间差异有统计学意义(P<0.05)。(5)在NS组中,各时间点炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10)比较差异有统计学意义(P<0.05)。在第100、150分钟姜黄素组炎症因子较NS组降低(P<0.05),在第150分钟姜黄素组组间差异有统计学意义(P<0.05)。IL-1β与IL-10的变化趋势基本一致(NS组r=0.926,P<0.01;姜黄素组r=0.913,P<0.01)。(6)NS组第150分钟Cyt-c、NF-κB、i NOS、ICAM-1较第0分钟明显升高(P<0.05),在第150分钟姜黄素组Cyt-c、NF-κB、i NOS、ICAM-1较NS组降低(P<0.05),在第150分钟姜黄素组组间差异有统计学意义(P<0.05)。其中,MDA与Cyt-c的表达呈正相关(r=0.897,P<0.01),LPS与NF-κB的表达呈正相关性(r=0.941),NF-κB的表达与i NOS的表达呈正相关(r=0.922,P<0.01)。(7)光镜下,NS组随热暴露时间延长,逐渐出现肝细胞水肿变性、肝窦淤血扩张、中心静脉血栓形成、肝窦内中性粒细胞大量浸润。姜黄素组肝细胞少量水肿、中心静脉仅有少量淤血、肝窦扩张程度减轻、肝窦内中性粒细胞浸润减少。NS组各时间点病理评分比较差异有统计学意义(P<0.05),在第100、150分钟姜黄素组病理评分较NS组降低(P<0.05),在第150分钟姜黄素组组间差异有统计学意义(P<0.05)。(8)电镜下,在第150分钟NS组肝细胞内线粒体增生肿胀,线粒体嵴排列紊乱、结构破坏,部分肝细胞核结构破坏;姜黄素组线粒体增生为主,肿胀程度减轻,线粒体嵴排列相对整齐,核结构相对完整。结论:(1)干热环境中暑时易发生肝脏损伤,原因与能量代谢障碍引起的氧化应激和肠源性内毒素大量入肝引起的炎症反应有关。(2)姜黄素不仅能够清除肝脏内过多的活性氧自由基,减轻脂质过氧化,保护线粒体功能,还能抑制NF-κB的表达,进而减少炎症因子的表达和炎症介质i NOS、ICAM-1的表达,从而通过抗氧化应激和抗炎作用减轻干热环境中暑引起的肝损伤。