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研究背景:药物性肝损伤(Drug-induced liver injure,DILI)是一种常见的严重药物不良反应之一,可导致肝功能衰竭危及患者生命,并与药物研发失败直接相关。在我国,DILI患病人数逐年增长,形势不容乐观。目的:通过腹腔注射对乙酰氨基酚(Acetaminophen,APAP)建立小鼠急性肝损伤模型以及LPS刺激RAW264.7和BMDM细胞建立体外炎症模型,探讨负载雷公藤红素(Celastrol,Cel)的红细胞膜囊泡(Celastrol-loaded erythrocyte membrane vesicles,C-EMV)改善APAP诱导的肝损伤效应及机制,以期为DILI防治提供新策略。方法:(1)分离小鼠外周血红细胞,并通过程序性挤压制备纳米级囊泡即红细胞膜囊泡(EMV),使用纳米粒度电位仪和透射电子显微镜表征EMV基本性质;使用高效液相色谱检测C-EMV的包封率和体外释放;使用小动物活体成像系统观察EMV在小鼠体内的分布情况。(2)体外培养RAW264.7细胞,使用MTS检测不同浓度的C-EMV和Cel对RAW264.7细胞的毒性;建立LPS诱导RAW264.7炎症模型,与不同浓度的C-EMV或Cel孵育6 h或者12 h,实时定量PCR检测M1(IL-1β、TNF-α、i NOS)和M2(IL-10、Arg-1)型巨噬细胞标志物的m RNA表达情况;流式检测M1型巨噬细胞标志物CD86和M2型巨噬细胞标志物CD206的平均荧光强度;Western Blot检测C-EMV对i NOS和Arg-1蛋白表达水平的影响。(3)提取BMDM细胞,采用LPS刺激BMDM细胞建立炎症模型,与不同浓度的C-EMV或Cel孵育6 h,实时定量PCR检测M1(TNF-α、i NOS、IL-1β)和M2(Arg-1、Ym-1、IL-10)型巨噬细胞标志物的m RNA表达情况。(4)腹腔注射不同剂量的APAP(150 mg/kg、200 mg/kg、250 mg/kg和300 mg/kg)建立小鼠急性肝损伤模型,取血清检测生化指标;取肝组织进行组织病理学检查、Ly6G免疫荧光染色观察中性粒细胞浸润和TUNEL染色检测细胞凋亡,探讨APAP剂量与小鼠肝损伤程度的相关性。(5)将6-8周龄BALB/c雄性小鼠随机分成5组:Normal组、PBS组、EMV组、Cel组和C-EMV组。治疗周期结束后,收集血清进行生化指标检测;取肝脏组织进行病理学检测、Ly6G免疫荧光和TUNEL染色;实时定量PCR检测肝脏组织中M1和M2型巨噬细胞标志物的m RNA表达情况;流式检测肝脏组织中CD11b+Ly6G+中性粒细胞比例和巨噬细胞CD206的平均荧光强度。结果:(1)EMV的平均粒径为245.6±1.03 nm,平均PDI为0.146±0.022,而PDI越小,粒子分布越均匀;包封率检测结果显示,0.5 m L全血量的EMV可以负载58.67±0.788μg的Cel,且C-EMV释放曲线显示在74 h后仍然还有20%的Cel没有被释放;小鼠活体成像和离体器官成像结果显示,在正常及急性肝损伤状态下,EMV仿生纳米载体均能高效的积聚在肝脏。(2)实时定量PCR结果显示,C-EMV能够下调巨噬细胞M1型标志物(IL-1β、TNF-α、i NOS)的m RNA水平,同时上调M2型巨噬细胞标志物(IL-10、Arg-1、Ym-1)的m RNA水平;流式结果显示,与LPS组相比,C-EMV组巨噬细胞CD86的平均荧光强度显著降低,CD206平均荧光强度显著升高,表明C-EMV抑制M1型巨噬细胞极化,诱导向抗炎M2型极化;Western Blot结果显示,与LPS组相比,C-EMV可以明显降低i NOS蛋白的表达,同时明显升高Arg-1蛋白的表达水平。(3)不同剂量APAP诱导的小鼠急性肝损伤模型中,通过检测生化指标(ALT、AST)、组织病理学、Ly6G免疫荧光染色和TUNEL染色。结果显示,在一定范围内,随着剂量增加,ALT/AST水平、坏死面积和肝细胞凋亡数量也呈上升趋势。(4)治疗结果显示,C-EMV可明显降低肝损伤小鼠血清ALT/AST/BUN水平、减少肝组织坏死面积、减少中性粒细胞募集和肝细胞凋亡数量,且下调巨噬细胞M1型标志物(IL-1β、TNF-α、i NOS)的m RNA水平,同时,增加了CD206巨噬细胞比例,上调了M2型巨噬细胞标志物(IL-10、Arg-1、Ym-1)的m RNA水平。结论:(1)C-EMV仿生纳米颗粒具备良好的缓释作用,在正常及急性肝损伤状态下,均表现出天然的肝脏积聚效应。(2)APAP诱导小鼠急性肝损伤具有剂量依赖性,在一定范围内与剂量成正相关。(3)C-EMV可改善APAP诱导的肝损伤,且相同剂量下,C-EMV组治疗效果显著优于Cel组。(4)C-EMV改善APAP诱导的肝损伤主要通过调控巨噬细胞极化发挥作用。