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摘要
目的探讨芫花水提物对斑马鱼幼鱼的肝脏毒性及其机制。方法用高、中、低浓度,分别是200 mg/L、150 mg/L、100 mg/L的芫花水提物处理受精4天的斑马鱼幼鱼,每组斑马鱼尾数为20,24小时后收集幼鱼样本,实验重复3次,通过对给药处理的幼鱼样本进行苏木精—伊红染色法制作病理切片观察病理状态;油红O染色观察脂肪堆积情况;对幼鱼组织样本中的RNA进行提取,用荧光实时定量PCR(quantitative real-time PCR,q-RT-PCR)测定与肝脏相关基因的表达水平的变化;测定Caspase-3活性观察细胞凋亡,评价芫花水提物给药处理的斑马鱼幼鱼肝脏毒性表现形式及对其机制进行探讨。结果肝脏病理切片结果显示,与空白对照组相比,给药组中斑马鱼幼鱼肝脏细胞结构改变,出现空泡化,肝实质细胞减少,出现萎缩变形;油红O染色结果中给药组斑马鱼肝脏处有色素沉着,表明有脂肪堆积;通过q-RT-PCR测定肝脏相关基因的表达水平,结果显示,相对于空白对照组,给药组的激活转录因子4 (activating transcription factor 4,atf4a)、90KDA热休克蛋白Β1(recombinant human heat shock protein 90kDa beta (GRP94) member1,hsp90b1)、EIF2S1蛋白磷酸化抗体对(protein phosphorylation antibody pair, eif2s1)、脂肪酸合成酶基因(fatty acid synthase, fasn)、视黄醇结合蛋白4(retinol binding protein 4, rbp4)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、BH3结构域凋亡诱导蛋白(Bid)的mRNA表达水平显著上调(P<0.01);丙酮酸脱氢酶E1α亚单位基因(pyruvate dehydrogenase complex E1ɑsubunit, pdha1a)、肝红细胞丙酮酸激酶(recombinant human pyruvate kinase, liver and RBC, pklr)、解偶联蛋白2 (uncouplingprotein 2, ucp2)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase 1, sod1)、自噬基因(beclin)、自噬相关蛋白3(autophagy related 3 homolog,ATG3)、B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2, Bcl-2)的表达下调(P<0.01);Caspase-3测定结果显示其活性增强(P<0.05)。结论芫花水提物诱导斑马鱼幼鱼的肝脏细胞结构改变,出现空泡化、萎缩变形等病理状态;并在肝脏处有脂肪堆积现象,其原因可能与肝脏代谢功能异常有关;结合基因测定结果,推测芫花的毒性机制可能与线粒体功能失常,脂质代谢障碍相关,进而诱导内质网应激,氧化应激及炎症反应最终导致细胞凋亡。
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