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目的:以HepG2细胞做为体外肝毒性评价模型,研究他莫昔芬、氟他胺和曲格列酮的肝毒性,探讨三种药物性肝损伤的线粒体机制和特征以及剂量-效应关系。为药物线粒体毒性机制的阐明和体外线粒体毒性筛选提供实验依据。方法:通过检测药物作用12h和24h细胞存活率、膜完整性和作用24h的形态学改变评价药物的细胞毒性。CCK-8法检测细胞存活率,计算存活率IC50值;乳酸脱氢酶(LDH)漏出法检测膜完整性;显微镜直接观察细胞形态学改变。通过检测药物作用3h后线粒体膜电位(MMP)的变化和作用12h后活性氧(ROS)产生、细胞色素C(Cyt C)释放、三磷酸腺苷(ATP)含量变化评价药物线粒体毒性。应用高内涵成像技术,Cell ROX Green探针检测ROS产生,Mito Tracker Red-CMXRos探针检测MMP变化,细胞色素C特异性一抗和Alexa Flour 647荧光二抗检测Cyt C释放;应用多功能酶标仪,荧光素酶化学发光法检测ATP含量。用酶标仪分别检测三种药物作用12h后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性变化和丙二醛(MDA)的产生,评价HepG2细胞的氧化损伤程度。应用免疫印迹法检测药物作用12h后Nrf2、SOD2和HO-1蛋白表达量的变化,评价药物对Nrf2抗氧化通路的扰动。结果:CCK-8法测得他莫昔芬、氟他胺和曲格列酮作用12h的IC50值为(33.855±4.316)、(187.674±13.643)、(166.821±12.127),24h的IC50分别为(19.092±1.385)μM、(126.114±21.682)μM、(88.357±8.672)μM;与对照组相比,给药组的LDH漏出率随剂量的增大和时间的延长显著升高;显微镜下观察三种药物在中高浓度可使HepG2细胞形态发生明显改变甚至死亡。与对照组相比,作用3h后给药组MMP随剂量增加下降,其中Tam组的MMP随机量增多先下降后上升;作用12h后,给药组细胞的ROS产生和Cyt C释放随剂量增加升高、ATP产生随剂量增加降低。药物作用12h后,与对照组相比,给药组出现不同程度的SOD、CAT活性下降和MDA的产生增多,其中SOD的活性变化较CAT敏感。与对照组相比,药物作用12h后,低剂量组的Nrf2通路的抗氧化蛋白表达无明显变化,中等剂量组Nrf2通路的抗氧化蛋白表达有不同程度的升高,高剂量组的Nrf2通路的抗氧化蛋白表达显著降低,呈现出随剂量增加先上升后下降的趋势。结论:他莫昔芬、氟他胺和曲格列酮对HepG2细胞具有一定的毒性作用;他莫昔芬、氟他胺和曲格列酮可以使HepG2细胞ROS增加、线粒体膜功能紊乱产生线粒体毒性,线粒体毒性可能是三种药物产生肝毒性的重要机制之一;他莫昔芬、氟他胺和曲格列酮所致HepG2细胞的氧化应激可使氧化酶SOD和CAT活性降低,脂质过氧化产物MDA产生增多;Nrf2通路在HepG2细胞抵御他莫昔芬、氟他胺和曲格列酮造成的氧化损伤中发挥重要作用,低水平的氧化应激诱导防御机制活化产生适应性反应,当氧化应激水平过高时超出细胞自身修复能力防御机制失效,引起细胞损伤和死亡。