烟酸与烟酰胺单核苷酸减轻对乙酰氨基酚所致急性肝损伤的效应及机制研究

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目的:对乙酰氨基酚(N-acetyl-p-aminophenol,APAP)是临床常用的解热镇痛药,过量服用会导致急性肝损伤。氧化应激是导致肝损伤的中心环节,因此临床上常用谷胱甘肽的前体N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)来治疗,但是治疗的窗口期较窄,需要寻找其他更有效的替代药物。实验室前期研究证实维生素B3家族之一的烟酰胺(Nicotinamide,NAM)可在一定程度保护小鼠免受APAP过量所致的肝损伤。多篇文献证实烟酸(Nicotinic acid,NA)与烟酰胺单核苷酸(Nicotinamide Mononucleotide,NMN)具有抗氧化应激的能力,并且NA和NAM同属于维生素B3家族,NAM可直接合成NMN。因此,NA与NMN是否如NAM一样,具有减轻APAP所致急性肝损伤的作用,这值得进一步研究。方法:实验采用雄性Balb/c小鼠,给药方式为腹腔注射。生存率实验中小鼠分为APAP(600 mg/kg)组和NA(100 mg/kg)+APAP组,总计观测24 h。其余实验小鼠分为4组:CON组,NA(100 mg/kg)组,APAP(400 mg/kg)组,NA+APAP预处理组。其中预处理组于APAP处理前24,12,1 h时间点分别予以100 mg/kg的NA。APAP处理后8 h取血及肝脏,计算肝指数(肝脏湿重/体重),测定血清谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)和谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)水平,肝组织HE染色观察损伤程度。测定还原型谷胱甘肽(Reduced glutathione,GSH),丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,肝脏超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase,SOD),过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性以评价氧化应激水平。采用蛋白印迹法检测肝组织沉默调节蛋白1(Silent information regulator 1,Sirt1),核因子E2相关因子2(Nuclear factor erythroid-related factor-2,Nrf2),Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1,Keap1),c-Jun N末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)或磷酸化JNK(P-JNK),醌氧化还原酶1(NAD(P)H-Quinone oxidoreductase1,NQO1)表达。NQO1抑制剂双香豆素(Dicoumarol)于每次NA预处理前半小时腹腔注射,随后与NA+APAP组以及APAP组比较血清转氨酶水平,探讨NQO1在NA发挥效应中的作用。在NMN保护效应实验中,NMN预处理剂量为400 mg/kg,其余实验方法与NA相同。结果:(1)预处理NA或NMN可改善APAP模型小鼠的生存率。(2)NA或NMN可降低模型小鼠的血清转氨酶水平。(3)NA可改善模型小鼠肝脏的出血肿胀,降低肝指数,减轻组织损伤。(4)NMN或NA可部分下调模型小鼠肝脏MDA水平,一定程度上恢复肝脏SOD,CAT的活性。(5)NA可部分恢复模型小鼠GSH的含量。(6)NA与NMN均可下调模型小鼠P-JNK的表达。(7)NA可上调Sirt1、Nrf2、NQO1的表达,同时下调Keap1的表达。(8)双香豆素可在一定程度上调NA预处理组的转氨酶水平,减弱NA对模型小鼠的保护作用。结论:实验证实了维生素B3家族中的NA与维生素B3的衍生物NMN在APAP所致急性肝损伤中的保护效应,其机制是通过减轻氧化应激来实现的。实验发现NA或NMN可上调抗氧化酶SOD、CAT的活性,NA还可恢复模型小鼠NQO1的表达,同时上调Sirt1、Nrf2,下调Keap1,且双香豆素处理后可部分抑制NA对模型小鼠的保护作用,提示NA很可能是通过Sirt1/Nrf2/NQO1通路起到保护效应的。
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