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竹节参为五加科人参属植物竹节参Panax japonicus C.A.Mey.的干燥根茎。竹节参具有抗氧化、抗炎、改善糖和脂类代谢等药理作用,已知其总皂苷为主要活性成分,然而目前对竹节参总皂苷的化学性质和预防肝损伤活性缺乏系统和深入的研究。本文首先提取竹节参总皂苷(PJST),采用香草醛法测得总皂苷含量为64.3%,结合HPLC分析得知竹节参总皂苷中主要含有人参皂苷Re、人参皂苷Ro、竹节参皂苷Pjs-2、竹节参皂苷Ⅳ、竹节参皂苷Ⅳa等,其相对含量分别为8.73%、7.72%、44.10%、22.71%和7.50%。使用超氧阴离子自由基(O2·-)和羟自由基(·OH)清除系统来比较PJST和竹节参总多糖(PSPJ)的体外抗氧化潜力,用维生素C(Vc)作为阳性对照。结果显示,在测定浓度范围内,PJST对超氧阴离子自由基(O2·-)和羟自由基(·OH)自由基的清除率显著优于PSPJ,呈一定的量效变化关系。并且随着样品浓度的增加,PJST对自由基的清除率有所增高。在体外实验中,建立了对乙酰氨基酚(APAP)诱导HepG2细胞损伤的模型。采用MTT法和LDH试剂盒评价PJST对HepG2细胞活力的影响,用显微拍照评价细胞形态,DCFH-DA荧光探针检测活性氧(ROS),Hoechst 33258荧光染色观察PJST对细胞凋亡形态的影响,免疫印迹法(Western Blot,WB)检测蛋白激酶B(Akt)、糖原合成酶激酶3β(GSK3β)、核因子红细胞-2-相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)、醌氧化还原酶1(NQO1)和谷氨酸-半胱氨酸连接酶催化亚基(GCLC)等蛋白的表达,阐明PJST的体外肝保护作用及机制。结果显示,PJST(30,100μg/mL)预处理组可以促进Akt、GSK3β磷酸化,上调Nrf2、HO-1、NQO1和GCLC的表达,进而抑制APAP诱导HepG2细胞ROS和LDH的过量产生,最终减缓APAP诱导HepG2的细胞损伤。由此说明PJST可能是激活Akt/GSK3β介导的Nrf2途径来减缓APAP诱导的HepG2细胞氧化应激和细胞凋亡。为了进一步评价PJST对APAP诱导肝损伤的保护作用,建立了由APAP诱导小鼠肝损伤的模型。将小鼠随机分为正常组、APAP组和PJST(50,100 mg/kg)组。PJST(50,100 mg/kg)组每天灌胃对应的剂量,正常组和APAP组灌胃等体积的生理盐水,每天1次,连续7天。在第7天灌胃2 h后,除正常组外,其余组小鼠腹腔注射400 mg/kg APAP,12 h后处理小鼠。计算肝脏指数,检测血清中的丙氨酸转移酶(ALT)、天冬氨酸转移酶(AST)和乳酸脱氢酶(LDH)的水平,试剂盒检测肝组织中谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和总抗氧化能力(T-AOC)水平,ELISA试剂盒检测组织中炎症因子如白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,H&E染色观察肝脏病理学变化,TUNEL和Hoechst 33258荧光染色观察肝脏细胞凋亡情况,结合免疫组化(IHC)、免疫荧光(IF)和WB等技术手段检测CYP2E1、Akt、GSK3β、Nrf2、NQO1、HO-1、GCLC、Bax、Bcl-2、NF-κB、Nuclear-NF-κB等蛋白的表达。结果显示,与APAP组比较,PJST(50,100 mg/kg)预处理组可显著降低血清中ALT、AST、LDH和肝组织中MDA的水平,提高肝组织中GSH、T-SOD、T-AOC的水平,抑制代谢酶CYP2E1的表达。TUNEL和Hoechst 33258荧光染色结果显示,PJST可以显著减少凋亡细胞的数量,这可能是因为PJST能降低Bax表达,增加Bcl-2的表达。另外,PJST能激活Akt和GSK3β,促进其磷酸化,从而活化Nrf2,使其移位入核,调控其下游蛋白如NQO1、HO-1和GCLC表达上升。此外,PJST能显著抑制NF-κB的表达,抑制NF-κB进入细胞核,进而抑制其下游炎症因子的活性,如IL-6、IL-β和TNF-α。组织病理学结果显示PJST能显著改善肝组织的坏死和凋亡,并且缩小坏死区域,减少细胞炎性浸润和出血情况。由此说明PJST对APAP诱导小鼠的肝损伤具有保护作用,可能主要是通过调节APAP的代谢途径,增强抗氧化酶活性,增加抗炎活性和抑制肝细胞凋亡。综上所述,本研究结果证明了竹节参总皂苷对APAP诱导的体内体外肝损伤均具有一定的预防与保护作用,其主要机制可能是通过调节APAP的代谢途径,增强抗氧化酶活性,增加抗炎活性和抑制肝细胞凋亡来实现的,这为竹节参的临床应用提供了理论依据。