山柰酚抗酒精性肝损伤及其机制研究

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酒精性肝损伤(Alcoholic liver disease,ALD)是世界范围内广泛流行的肝脏疾病。酒精在体内主要由乙醇脱氢酶(Alcohol dehydrogenase,ADH)和细胞色素P450酶2E1(Cytochrome P450 2E1,CYP2E1)代谢,其代谢产物主要为乙醛和活性氧(Reactive oxidative species,ROS)等有害物质,从而引起氧化应激导致肝脏损伤。酒精性肝损伤的研究与治疗进展缓慢,药物研发一直处于摸索阶段。本研究利用体外药物筛选体系对黄酮类物质进行筛选,得到CYP2E1的高效抑制剂山柰酚。本论文研究了山柰酚抗酒精性肝损伤及其机制,主要内容和结果如下:1.成功建立小鼠酒精性肝损伤模型。昆明小白鼠灌胃分析纯乙醇(Ethanol)和48°食用酒精(Alcohol),剂量为20g/kg.b.w.,分别配合高脂液体饲料和普通固体饲料,自由采食,共4周。通过小鼠的一般临床症状、体重、肝指数、谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)、组织病变等综合评价酒精性肝损伤模型。结果显示,食用酒精20g/kg.b.w.配合高脂液体饲料自由采食的方式建立酒精性肝损伤模型为最佳方式;2.改进CYP2E1的体外药物筛选体系。将常用的微粒体药物筛选体系改进为活性肝匀浆-线粒体药物筛选体系。此方法更为高效准确的筛选得到CYP2E1的抑制剂。通过对黄酮类物质及部分代谢产物的筛选得山柰酚的半数抑制量最低(IC50=16.28μM);3.山柰酚干预酒精性肝损伤的药效学研究。对酒精性肝损伤模型小鼠给以不同剂量山柰酚进行酒精性肝损伤预防和治疗效果研究。通过检测肝功指标(AST和ALT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性、谷胱甘肽(GSH)含量、ROS(H2O2和OH-)和病理组织学观察等,说明山柰酚剂量为40mg/kg.b.w.对酒精性肝损伤具有良好的预防效果,剂量为80mg/kg.b.w.对ALD有一定的治疗效果,但预防效果优于治疗效果,且更具有实际应用意义;4.山柰酚抗酒精性肝损伤的机制研究。酒精浓度为10g/kg.b.w.的模型组中CYP2E1的含量显著升高,经山柰酚(100mg/kg.b.w)处理后CYP2E1的基因水平、蛋白表达及活性显著降低,乙醇脱氢酶(ADH)的表达差异不显著,但乙醛脱氢酶(ALDH)的表达和活性显著提高,说明山柰酚在一定程度促进乙醛的清除。经山柰酚干预后CYP2E1的触发蛋白SP1的蛋白水平明显降低,说明山柰酚能够通过抑制SP1-CYP2E1途径抑制ROS产生;山柰酚高剂量组明显提高谷氨酸半胱氨酸连接酶催化亚基(GCLC)及转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)的表达和GSH的含量,说明山柰酚增强体内抗氧化防御体系的抗氧化能力,促进ROS的清除;5.山柰酚抑制原代肝细胞中CYP2E1的线粒体靶向研究。将线粒体蛋白与山奈酚(30μM)在生物活性体统中孵育,线粒体内CYP2E1含量不变,但CYP2E1活性降低,说明山奈酚能作用于CYP2E1。分别提取山柰酚作用72h后的原代肝细胞总蛋白、线粒体蛋白和微粒体蛋白,并对其中CYP2E1的表达进行检测,发现山柰酚对不同亚细胞单位中CYP2E1蛋白水平均有抑制作用,对线粒体CYP2E1的抑制作用尤为显著。通过检测胞浆中CYP2E1的分子伴侣HSP70和HSP90的表达,结果发现HSP70的含量显著降低,HSP90的表达与酒精(400mM)组相比无差异显著性。山奈酚可能通过抑制CYP2E1向线粒体内的转运降低线粒体内CYP2E1的含量。结合细胞形态学观察和ROS的检测,说明山柰酚抑制不同部位CYP2E1的表达及活性是其发挥肝脏保护作用的重要机制之一。
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