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背景与目的:WHO统计资料显示,近年结核病发病率在全球范围内呈急剧增加的趋势,死亡率居各类传染病之首.在我国结核病被列为重大传染病之一,2010年全国第五次结核病流行病学现场调查结果 显示,15岁及以上人群肺结核的患病率为459/10万.结核病的治疗通常采用多药联合用药的治疗方式,虽然目前出现了对多种抗结核药物耐药的结核分枝杆菌,但异烟肼(lsoniazid,INH)仍然是不可替代的一线抗结核药物.INH自1952年投放市场以来,陆续有INH引起肝脏损伤的病例报告,并且早在1969年INH就被FDA给予了“黑框警告”.由于缺少适合的动物模型以及离体肝细胞中与INH代谢相关肝药酶迅速失活等原因,至今人们对INH引起的肝损伤机制仍不十分了解.自噬是细胞自行降解无用或受损的蛋白和细胞器用于循环利用的生物学现象,广泛存在于真核生物的生理病理过程中,具有高度保守的特性.自噬是细胞对内、外界环境压力变化的一种反应,对维持蛋白代谢平衡与细胞环境稳定起着重要的作用,并且在某些情况下可以导致细胞死亡,被认为是区别于凋亡的另一种死亡方式(也称Ⅱ型程序性死亡).线粒体是真核细胞中重要的细胞器,其生物合成( biogenesis)是一个复杂的过程,目前研究认为过氧化物酶增殖体激活受体γ(PPARγ)共激活因子-1a(PGC-1a)是线粒体新生和维持线粒体功能的重要调节蛋白.既往研究认为INH可能通过诱导活性氧(ROS)的产生而引起肝脏毒性,而线粒体是细胞内ROS的重要来源,同时自噬在维持细胞能量代谢稳态方面也起着重要的作用,因此本研究通过考察INH对自噬和线粒体新生的影响,以及自噬与线粒体新生之间的关系,探讨INH诱导肝脏毒性的机制.方法:INH作用人肝细胞系HepG2细胞24 h后,采用MTT法检测INH对细胞活力的影响;采用倒置显微镜和荧光显微镜观察INH对细胞形态学和细胞核的影响;应用线粒体膜电位特异性荧光染料TMRM和线粒体ROS特异性荧光染料MitoSOX,采用流式细胞术检测INH对线粒体膜电位和细胞内ROS水平的影响;采用Western blot考察INH对凋亡蛋白Caspase 3与PARP、自噬标志性蛋白LC311以及线粒体新生调节蛋白PGC-1a表达的影响.结果:MTT检测显示,INH能够时间和剂量依赖性地抑制HepG2细胞活力;INH引起HepG2细胞皱缩、核浓缩碎裂并形成凋亡小体,并且INH可剂量依赖性地诱导凋亡蛋白Pro-caspase 3表达下降,表明INH引起了细胞凋亡.INH剂量依赖性地诱导LC311/p-Actin比率增加,表明INH可诱导细胞自噬.INH剂量依赖性地诱导线粒体膜电位下降和ROS产生增多,并引起PGC-1a表达降低.自噬抑制剂氯喹预处理抑制自噬后,与INH单独给药组比较,细胞活力进一步降低,Pro-caspase3表达进一步降低、剪切的PARP蛋白表达增多,同时PGC-1a蛋白表达也进一步下降.结论:IHN可诱导自噬,并且诱导的自噬可能与抑制细胞凋亡及维持线粒体功能有关.