肝损伤是世界范围内严重威胁人类健康的疾病。肝损伤可由病毒性肝炎、自身免疫性肝病、肝缺血和药物毒性引起。近年来,随着新开发药物和草药膳食补充剂的使用增加,肝损伤的发生风险显著增加。对乙酰氨基酚（Acetaminophen,APAP）是临床常用的解热镇痛药,一般认为推荐剂量是安全有效的,但过量滥用则易导致急性肝损伤,严重时甚至会发生急性肝衰竭并导致死亡。急性肺损伤是由肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞损伤引起的一系列临床综合征,若不及时治疗可发展成为急性呼吸窘迫综合征（Acute Respiratory Distress,ARDS）,具有极高死亡率,然而目前尚无有效的治疗方案。急性肺损伤的发病机制与过度的氧化应激,炎症,细胞凋亡和自噬密切相关。脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）是革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分,可引起炎症和免疫性疾病,并广泛用于在动物模型中诱导急性肺损伤。迄今为止,仍缺乏有效针对药物性肝损伤和免疫性肺损伤的治疗策略。因此,有必要开发新的药物来改善急性肝损伤和肺损伤患者的病理特征和临床表现。辣椒素（Capsaicin,CAP）是从辣椒中分离出来的生物碱,具有抗炎、抗病毒、抗肿瘤等多种生物活性,在心血管疾病、关节炎、肥胖症和癌症等多种疾病中发挥了保护作用,但其在药物性急性肝损伤和免疫性肺损伤中的作用及机制尚未见报道。因此,本课题旨在探讨辣椒素对APAP诱导的急性肝损伤和LPS诱导的急性肺损伤的保护作用和机制。以期为临床上治疗急性肝损伤和肺损伤提供实验依据和新思路。1、辣椒素对APAP诱导小鼠急性肝损伤的保护作用及其机制研究目的:本课题主要研究辣椒素对APAP诱导小鼠急性肝损伤是否有保护作用,并初步探讨其发挥保护作用的机制是否通过抑制HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路,从而抑制炎症反应和细胞凋亡,为进一步研究提供理论基础。方法:取Balb/C小鼠共48只,随机分为4组:溶媒组（Vehicle组）、CAP组、APAP组和CAP/APAP组,每组6-8只。在给予APAP处理之前,CAP组和CAP/APAP组小鼠按照1mg/kg辣椒素连续腹腔注射（i.p.）3天,在溶媒组和APAP组小鼠中腹腔注射溶质作对照处理。最后一次腹腔注射辣椒素后30min,APAP组和CAP/APAP组小鼠通过腹腔注射150mg/kg APAP,溶媒组和CAP组小鼠通过腹腔注射0.4m L生理盐水做对照处理。在造模后12小时,小鼠安乐死,收集小鼠血液和肝脏分别进行相关指标检测:（1）肝功能指标:谷丙转氨酶（Alanine aminotransferase,ALT）、谷草转氨酶（Aspartate aminotransferase,AST）、碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase,ALP）、直接胆红素（Direct Bilirubin,DBil）和间接胆红素（Indirect Bilirubin,IBil）;（2）病理学检查:采用苏木精-伊红染色观察肝损伤情况;（3）氧化应激指标:丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、谷胱甘肽（Glutathione,GSH）;（4）酶联免疫吸附试验（ELISA）检测炎症指标:肿瘤坏死因子-α（Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α）、白介素-1β（Interleukins-1β,IL-1β）和白介素-6（Interleukins-6,IL-6）;（5）逆转录-实时荧光定量PCR（q PCR）检测Nf-κb、Hmgb1、Tlr4、Bcl-2、Bax、Il-6、Tnf-α、Il-1β基因在m RNA水平变化;（6）Western blot检测HMGB1、TLR4、p65、p-p65、caspase-3、cleaved caspase-3、Bax、Bcl-2的表达情况;（7）采用原位末端标记法（TUNEL）凋亡检测试剂盒染色石蜡包埋肝切片,评价肝细胞凋亡的严重程度;（8）所有的实验结果均以均数±标准差（mean±SD）表示,使用SPSS 22.0数据统计分析软件进行独立样本t检验（两组）或单因素方差分析（one way ANOVA;多组）,P＜0.05具有统计学差异。结果:（1）辣椒素预处理减轻APAP诱导的急性肝损伤:辣椒素对正常健康小鼠的肝功能没有影响;APAP处理后,小鼠血清ALT、AST、ALP、DBil和IBil水平较溶媒组显著升高;CAP/APAP组ALT、DBil、IBil水平明显低于APAP组,但单纯辣椒素处理（CAP组）对AST和ALP水平无明显影响。此外,HE染色结果显示,APAP组小鼠肝窦明显扩张、中心静脉充血和炎性细胞浸润,而辣椒素预处理（CAP/APAP组）可显著改善这些病理变化。（2）辣椒素预处理可降低APAP诱导的肝脏氧化应激:APAP处理后小鼠MDA含量明显升高而SOD活性和GSH含量显著降低,而辣椒素预处理显著逆转了这些变化。（3）辣椒素预处理通过抑制HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路来减少促炎细胞因子的释放:APAP处理可诱导Hmgb1、Nf-κb和Tlr4 m RNA和蛋白表达增加,辣椒素预处理后Hmgb1、Nf-κb和Tlr4 m RNA和蛋白表达显著降低。与此同时APAP处理使HMGB1-TLR4信号通路下游的促炎细胞因子TNF-α、IL-6和IL-1β的表达显著增加,而辣椒素预处理后促炎因子的水平降低至与溶媒组相似。（4）辣椒素预处理减少APAP诱导的肝细胞凋亡:TUNEL染色显示APAP组肝细胞凋亡明显增加,而辣椒素预处理可显著抑制肝细胞凋亡。相应地,我们对凋亡相关的指标进行检测发现APAP组小鼠Bax和Bcl-2 m RNA和蛋白表达显著增加,而CAP/APAP组Bax和Bcl-2 m RNA和蛋白表达增加受到抑制。此外,APAP处理的小鼠caspase-3和cleaved caspase-3的蛋白表达显著增加,而这些增加被辣椒素预处理后显著降低。与溶媒组相比,单用辣椒素预处理后,Bax m RNA和caspase-3蛋白表达下降,但对上述凋亡指标无明显影响。结论:（1）辣椒素预处理对APAP诱导的急性肝损伤具有保护作用;（2）辣椒素的保护作用与其改善肝功能、抑制氧化应激、炎症因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）和细胞凋亡有关;（3）在APAP诱导的急性肝损伤中,辣椒素可能抑制了HMGB1/TLR4/NF-k B炎症信号通路而发挥保护作用;（4）在APAP诱导的急性肝损伤中,Bcl-2的表达也随之增加,我们推测Bcl-2在此模型中可能是一种肝毒性因子,而未发挥抗凋亡作用,其具体调控机制仍有待阐释。2、辣椒素通过HMGB1/NF-κB和PI3K/AKT/mTOR途径减轻LPS诱导的急目的:本研究旨在探讨辣椒素对LPS所致急性肺损伤是否具有保护作用。并通过检测HMGB1/NF-κB、PI3K/AKT/mTOR、caspase-3/cleaved caspase-3和Bax/Bcl-2的表达,探讨其可能的作用机制。方法:取Balb/C小鼠共56只,随机分为4组:溶媒组（Vehicle组）、CAP组、LPS组和CAP/LPS组,每组14只。在给予LPS处理之前,CAP组和CAP/LPS组小鼠按照1mg/kg辣椒素连续腹腔注射（i.p.）3天,在溶媒组和LPS组小鼠中腹腔注射溶质作对照处理。最后一次辣椒素腹腔注射后30min,LPS组和CAP/LPS组小鼠通过滴鼻给予10ug LPS,溶媒组和CAP组小鼠通过滴鼻给予等量PBS做对照处理。分别在造模后6小时和24小时,收集肺泡灌洗液（Bronchoalveolar lavage fluid,BALF）和肺组织分别进行相关指标检测:（1）肺湿/干重比的测定;（2）病理学检查,采用苏木精-伊红染色检测小鼠肺损伤程度;（3）BALF细胞计数（中性粒细胞数和总细胞数）及其蛋白浓度测定;（4）髓过氧化物酶（Myeloperoxidase,MPO）活性及氧化应激指标（SOD和MDA）检测;（5）ELISA检测炎症指标,如TNF-α、IL-1β和IL-6;（6）q PCR检测Hmgb1、Bcl-2、Bax、Il-6、Tnf-α、Il-1β基因在m RNA水平变化;（7）Western blot检测HMGB1/NF-κB、PI3K/AKT/mTOR信号通路和凋亡相关蛋白的表达;（8）采用原位末端标记法（TUNEL）凋亡检测试剂盒染色石蜡包埋肺切片,评价肺组织中细胞凋亡情况;（9）免疫荧光分析检测cleaved caspase-3的表达和定位;（10）所有的实验结果均以均数±标准差（mean±SD）表示,使用SPSS 22.0数据统计分析软件进行独立样本t检验（两组）或单因素方差分析（one way ANOVA;多组）,P＜0.05具有统计学差异。结果:（1）辣椒素预处理减轻LPS诱导的急性肺损伤:与溶媒组相比,LPS给药后肺湿/干重比、肺损伤严重程度、MPO的活性、氧化应激以及BALF中总细胞、中性粒细胞和蛋白浓度都显著增加;而这些指标通过辣椒素预处理都得到显著改善。（2）辣椒素预处理抑制LPS诱导的急性肺损伤中促炎细胞因子的表达:在BALF和肺组织中,TNF-α、IL-1β和IL-6水平在LPS刺激后6小时内显著升高并持续到24小时,而辣椒素预处理显著抑制LPS诱导所致小鼠中TNF-α、IL-1β和IL-6水平的升高。（3）辣椒素预处理抑制LPS诱导的急性肺损伤中HMGB1的释放和NF-κB的活化:LPS给药后HMGB1、p-IκBα和p-p65较溶媒组显著增加,而辣椒素预处理显著抑制这些蛋白的表达。（4）辣椒素预处理通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路的激活保护LPS诱导的急性肺损伤:LPS刺激导致p-PI3K、p-AKT和p-mTOR表达增加,辣椒素预处理显著抑制其激活。（5）辣椒素预处理降低LPS诱导的细胞凋亡:与溶媒组相比,LPS组的TUNEL阳性细胞数量增加,而辣椒素预处理显著减少TUNEL阳性细胞。同时,采用免疫荧光、q PCR及western blot检测凋亡相关指标（Bax、Bcl-2、caspase-3和cleaved caspase-3）的表达情况,与溶媒组相比,LPS处理后凋亡相关蛋白显著升高,而辣椒素预处理可显著降低其表达。结论:（1）辣椒素预处理可明显减轻LPS所致的小鼠急性肺损伤,主要表现为辣椒素可明显降低肺湿干重比、MPO活性及减轻炎症细胞浸润;（2）辣椒素的保护作用可能与其抑制炎症因子（IL-1β、IL-6和TNF-α）、氧化应激、细胞凋亡等有关;（3）辣椒素的保护作用可能与抑制HMGB1/NF-κB和PI3K/AKT/mTOR信号通路激活有关。