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脓毒症导致的急性肝损伤(Acute liver injury,ALI)发病急,预后不良且病死率极高,因此,急需研发出有效的预防和治疗药物。芍药苷(Paeoniflorin,PF)可以通过显著的抗炎,抗氧化应激作用缓解ALI,但其相关保护机制尚不清楚,因此课题组建立大鼠脓毒症模型,应用PF干预,从激活SIRT1/FOXO1a/SOD2信号通路,以及缓解肝脏氧化应激和炎症的角度,探究PF对脓毒症致大鼠ALI的保护作用机制。本试验分为两个部分。首先筛选PF试验剂量。将24只健康雄性SD大鼠随机分为6组(n=4),C组,L组(LPS 10 mg/kg),PL组(LPS 10 mg/kg+PF 15 mg/kg),PM组(LPS10 mg/kg+PF 30 mg/kg),PH组(LPS 10 mg/kg+PF 60 mg/kg)和CPH(PF 60 mg/kg)组。PL,PM,PH,CPH四组每天腹腔注射PF,连续7d。第7d腹腔注射PF 1 h后,L,PL,PM,PH四组腹腔注射LPS。4 h后,异氟烷麻醉,心脏采血,取肝组织备用。观察肝脏病理学切片,检测肝功能指标ALT和AST,氧化应激指标MDA,SOD和ROS,炎性因子TNF-α,IL-1β以及IL-18蛋白表达量筛选PF的试验剂量。将36只健康雄性SD大鼠随机分为6组,对照组(CON组),模型组(LPS组),LPS+PF(LPS 10 mg/kg+PF 60 mg/kg)组,LPS+MT(LPS 10 mg/kg+m ROS清除剂mito-Tempo,MT 2.5 mg/kg)组,LPS+PF+EX527组(LPS10 mg/kg+SIRT1抑制剂EX527 2.5 mg/kg),LPS+DMSO组(LPS 10 mg/kg+DMSO 1 m L/kg)。通过观察肝组织病理切片、检测肝功能指标、氧化应激指标、炎性因子、线粒体结构和功能、NLRP3炎性小体以及SIRT1/FOXO1a/SOD2信号通路基因和蛋白表达变化,探讨PF对ALI的保护作用及相关机制。试验结果:检测肝功能结果,L组与C组相比血清中ALT和AST含量显著升高(P<0.05;P<0.01),PF呈剂量依赖性改善肝功能,60 mg/kg PF显著降低ALT和AST含量(P<0.01),CPH组与C组相比,ALT和AST水平无显著差异。观察肝脏病理学变化发现,C组和CPH组未见到病变,L组肝索紊乱,肝细胞坏死,肝窦周围有炎性细胞浸润,肝组织充血,PL组,PM组和PH组损伤程度依次降低,PH组可见明显改善。氧化应激指标结果表明,L组MDA含量显著增加,ROS荧光强度显著增加,SOD酶活性显著减少(P<0.01);PH组显著逆转上述变化(P<0.01),CPH组与C组相比无明显差异。炎性因子IL-1β,IL-18和TNF-α蛋白表达结果显示,L组显著升高(P<0.01),PF干预显著降低上述炎性因子蛋白表达(P<0.01),其中60 mg/kg PF保护作用较其他组明显,CPH组与C组无明显差异。所以在接下来的试验中选择60 mg/kg的PF干预。线粒体损伤检测结果表明,CON组线粒体结构完整,LPS组线粒体肿胀,线粒体嵴断裂且模糊不清,PF干预后线粒体结构损伤减轻;LPS组ATP含量,MMP,线粒体复合物I和III活性均显著降低(P<0.01),m ROS含量显著升高(P<0.01),PF干预后ATP含量,MMP,线粒体复合物I和III活性均显著升高(P<0.01;P<0.05;P<0.05;P<0.01),m ROS含量显著降低(P<0.01)。NLRP3炎性小体基因表达结果显示,LPS组NLRP3,ASC和caspase 1 m RNA表达与CON组相比显著升高(P<0.01),PF显著逆转上述基因表达变化(P<0.01),各组之间NLRP3炎性小体相关蛋白相对表达量变化趋势与m RNA变化趋势一致。LPS组相比于CON组、LPS+PF组,SIRT1和SOD2的m RNA和蛋白相对表达量均显著降低(P<0.01),FOXO1a蛋白表达显著降低(P<0.01);并且免疫组化结果显示LPS组FOXO1a主要位于细胞质中。LPS+PF组较LPS组相比,SIRT1 m RNA和蛋白相对表达量显著增加(P<0.01);FOXO1a蛋白表达明显升高(P<0.05),并且主要位于细胞核中;SOD2的活性、m RNA和蛋白表达显著升高(P<0.05;P<0.01;P<0.01)。应用m ROS清除剂mito-Tempo显著改善了LPS诱导的肝功能损伤、线粒体损伤、NLRP3炎性小体激活、氧化应激和炎性因子的释放,表明PF对ALI的保护作用至少部分归因于清除了m ROS。应用SIRT1抑制剂EX527后,显著抑制了PF对肝脏的保护作用,提示PF对ALI的保护作用至少部分归因于SIRT1/FOXO1a/SOD2信号通路的激活。综合以上试验结果得出:PF可以通过激活SIRT1/FOXO1a/SOD2信号通路,增加肝脏抗氧化能力,清除m ROS,缓解氧化应激,抑制NLRP3炎性小体激活,抑制炎症发挥保护作用。