论文部分内容阅读
目的:本课题以曲格列酮和齐多夫定为对照,综合评价TA1308和马兜铃酸对HepG2细胞线粒体功能和SD大鼠肝细胞及线粒体功能的影响,从而探讨TA1308和马兜铃酸的可能毒性机制,为临床使用及同类药物研发过程中的毒性筛选提供参考。 方法:体外实验利用CCK-8试剂的显色反应测定4种供试品对HepG2细胞的IC50,通过酶标仪测定O.D.值,检测不同浓度齐多夫定(AZT)、曲格列酮(TRO)、口服降糖药TA1308和马兜铃酸(AA)对HepG2细胞的抑制率,计算出4种供试品IC50,并在IC50的基础上确定4个供试品的终浓度。利用化学发光法检测胞内ATP合成水平,荧光探针法检测胞内钙离子浓度、活性氧(ROS)、线粒体膜电位(△Ψm)以及线粒体膜通透性转换孔(MPTP)变化,通过与阳性药物AZT和TRO的比较,研究TA1308和AA对HepG2细胞线粒体功能的影响。为了进一步无损、实时地检测线粒体功能的改变,利用细胞外流量分析仪检测4种供试品对HepG2细胞代谢的影响。为了观察线粒体结构以研究其功能改变的原因,本实验利用透射电镜观察不同浓度的AZT、TRO、TA1308和AA对HepG2细胞线粒体结构的影响,通过线粒体超微结构的形态学改变评价和研究药物的线粒体毒性。 体内实验通过连续14天口服给予SD大鼠AZT、TA1308和AA,检测肝脏功能生化指标,进行组织病理学检查,以及收集肝细胞并利用化学发光法检测胞内ATP合成水平,荧光探针法检测胞内钙离子浓度、活性氧(ROS)、线粒体膜电位(△Ψm)以及线粒体膜通透性转换孔(MPTP)变化。通过与阳性药物AZT比较,研究TA1308和AA对SD大鼠肝细胞线粒体的影响。 结果:体外实验结果表明4种供试品IC50分别为:AZT=12713μmol·L-1,TRO=178μmol·L-1,TA1308=159μmol·L-1,AA=214.6μmol·L-1,并在IC50的基础上确定4个供试品的终浓度分别为:齐多夫定8000、16000和20000μmol·L-1,马兜铃酸25、200和500μmol·L-1,曲格列酮100、200和225μmol·L-1,TA1308溶液100、150和200μmol·L-1。结果表明达到一定浓度的TA1308(≥100μmol·L-1)和AA(≥25μmol·L-1)可能是通过干扰线粒体氧化磷酸化途径,破坏线粒体的氧化-抗氧化平衡,导致线粒体功能紊乱,从而加速细胞的凋亡;细胞外流量分析仪检测结果显示当TA1308≥150μmol·L-1、AA≥200μmol·L-1会导致HepG2细胞内氧耗量减少,ATP产量减少,细胞的最大呼吸能力和潜在的呼吸能力都明显降低,提示以上4种供试品作用于HepG2细胞24h后将会产生明显的线粒体毒性,可以诱导线粒体氧化磷酸化功能失常,降低HepG2细胞线粒体ATP合成,对线粒体功能造成损伤;电镜观察结果表明马兜铃酸在500μmol·L-1可导致细胞内线粒体肿胀、基质电子密度降低、嵴形态异常;TA1308作用于HepG2细胞时,在200μmol·L-1时可导致部分线粒体形态出现异常,如肿胀、基质电子密度降低、嵴形态异常,提示马兜铃酸和TA1308可导致HepG2细胞线粒体形态结构异常; 体内实验结果表明TA1308和马兜铃酸分别在100和40 m/kg可影响大鼠肝脏功能生化指标,并可导致肝脏出现病理改变,结果表明TA1308和AA分别在≥100 mg/kg和≥10 mg/kg均可以导致SD大鼠肝细胞线粒体膜电位降低,但不一定能引起肝细胞内钙离子升高,同时对肝细胞线粒体氧化磷酸化途径均未能形成干扰,也没有影响线粒体膜通透性转换孔的开放情况,所以认为TA1308和AA在本实验设计剂量下仅对SD大鼠肝细胞线粒体部分功能造成影响。 结论:使用齐多夫定和曲格列酮作为对照建立的基于HepG2细胞体外和SD大鼠体内评价方法可行有效;口服降糖药TA1308和马兜铃酸可以抑制HepG2细胞增殖,并可诱导线粒体氧化磷酸化功能失常,降低HepG2细胞线粒体ATP合成、影响钙稳态平衡,导致细胞内活性氧升高,线粒体膜电位下降、线粒体膜通透转换孔开放增加,导致细胞内氧耗量减少、细胞最大呼吸能力和潜在的呼吸能力降低,可导致细胞内线粒体肿胀、基质电子密度降低、嵴形态异常;口服降糖药TA1308和马兜铃酸对SD大鼠肝脏具有一定毒性作用,可对SD大鼠肝细胞线粒体部分功能造成影响。