橙黄决明素激活NLRP3炎症小体信号通路诱导雌性小鼠肝损伤的机制研究
研究背景 橙黄决明素为传统中草药决明子的专属成分，可作为其质量控制的指标，具有降血脂的功效。本课题组前期已经证实橙黄决明素是决明子中含量最多的蒽醌类化合物，并进一步通过斑马鱼快速筛选毒性试验，推测橙黄决明素可能为决明子引起肝损伤的主要毒作用成分。 研究目的 了解橙黄决明素在小鼠体内的药代动力学情况;探索橙黄决明素对小鼠的肝脏毒性及其作用机制，为橙黄决明素的使用提供依据。 研究方法 (1)药代动力学:将雌性C57BL/6J小鼠随机分组后分别给予3.75、15及60mg/kg橙黄决明素，于给药前后不同时间点取血。高效液相色谱法(HPLC)测定橙黄决明素的浓度，获得主要的药代动力学参数。 (2)小鼠28天重复经口染毒试验:将C57BL/6J小鼠（雌雄各半）随机分成4组:正常对照组(0mg/kg·BW)、低剂量组(3.75mg/kg·BW)、中剂量组(15mg/kg·BW)及高剂量组(60mg/kg·BW)，每天灌胃对应剂量的橙黄决明素，灌胃28天。结束后分离血浆检测肝功能指标，称量体重和肝脏，计算肝脏脏器系数，观察病理组织学肝脏结构改变，分析橙黄决明素对小鼠的肝脏毒性。 (3)肝毒性作用机制探索:根据肝脏转录组学数据筛选差异表达基因，通过KEGG、GSEA、PPI等探索可能的肝毒性机制，qRT-PCR和Westernblot方法检测相关因子的表达确认其毒性作用机制。 结果 (1)本次检测的实验方法专属性高，精密度与准确度处于85％～115％;日内与日间精密度RSD处于5.59～15.04％;准确度处于-9.72～13.08％，回收率处于103～113％;各个剂量组的Cmax分别为101.52、353.06及724.3μg/L。 (2)橙黄决明素可引起小鼠肝脏损伤:雌性小鼠中，低剂量组的肝脏脏器系数大于对照组;雄性小鼠中，高剂量组的肝脏脏器系数低于对照组;雌性高剂量组小鼠的乳酸脱氢酶(LDH)显著性升高;在雌雄性中、高剂量小鼠肝脏中，均出现了坏死及炎症局灶性病灶，其中雌性小鼠中、高剂量组的病理评分高于对照组。 (3)橙黄决明素通过激活NLRP3炎症小体诱导小鼠肝脏损伤:小鼠的免疫系统被激活，Nod样受体信号增加;免疫系统中的多种细胞类型参与了橙黄决明素诱导的肝脏毒性。各剂量组小鼠肝脏的Caspase-1以及IL-18的mRNA水平均高于对照组。中、高剂量组小鼠肝脏的IL-1β均低于对照组。中、高剂量小鼠肝脏的Caspase-1、pro-IL-1β及IL-1β蛋白的表达量均高于对照组。高剂量组小鼠肝脏的IL-18以及NLRP3蛋白表达均高于对照组。 (4)NLRP3炎症小体信号通路的激活:橙黄决明素可引起雌性小鼠肝脏Ca2+激活K+通道蛋白基因4(Kcnn4)的mRNA和蛋白质表达均呈现剂量依赖性的上调，增加了雌性小鼠高剂量组中肝脏ROS的水平，也引起NF-κB的mRNA和蛋白质表达水平显著降低。 结论 (1)橙黄决明素被小鼠吸收后可快速代谢;(2)橙黄决明素可诱导小鼠的肝脏功能损伤、肝组织坏死和炎症细胞浸润，并且雌性比雄性敏感;(3)橙黄决明素可能通过上调KCNN4表达及增加ROS水平的正向调控机制和NF-κB抑制的负向调控机制激活雌性小鼠肝脏的NLRP3炎症小体。
肝损伤;炎症小体;橙黄决明素;药代动力学
南方医科大学
硕士
公共卫生
黄振烈
2021
中文
R285.5
2023-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）