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牛樟芝提取物对辐射诱导急性肝炎的保护作用

期刊:international journal of molecular sciencesDOI:10.3390/ijms20040846

这篇文章标题为《Protective Effect of Antrodia Cinnamomea Extract Against Irradiation-Induced Acute Hepatitis》,由Tsu-Hsiang Kuo、Yueh-Hsiung Kuo、Chun-Yu Cho、Chih-Jung Yao、Gi-Ming Lai 和 Shuang-En Chuang等人共同完成,发表于2019年2月15日的《International Journal of Molecular Sciences》期刊上。该研究主要探讨了Antrodia cinnamomea(香菇)提取物(ACE)在辐射引起的急性肝炎中的保护作用,并评估了其潜在的治疗效果。

研究背景及目的

肝细胞癌(HCC)是目前全球范围内发病率和死亡率较高的癌症之一,放疗是治疗无法手术切除的肝细胞癌的重要方法。然而,尽管放疗相对于全身化疗具有较少的副作用,辐射引起的肝病(radiation-induced liver disease, RILD)仍然是一个严重的问题,可能导致肝功能损伤,甚至引发急性肝炎和长期的肝纤维化。因此,如何缓解辐射引发的肝脏损伤成为临床治疗中的重要课题。

与此同时,辅助和替代医学(CAM)作为现代综合医学的一部分,越来越多地被用于疾病的管理。Antrodia cinnamomea(香菇)是一种原产于台湾的珍贵药用真菌,具有抗氧化、抗炎、抗肝炎和抗癌等多种生物活性。已有研究表明,香菇的粗提取物或其中的活性成分可以缓解由酒精或化学物质引起的肝脏疾病,但其是否对放射性损伤有保护作用尚未有明确报道。因此,本研究旨在评估香菇提取物在辐射引起的急性肝炎中的保护效果。

研究方法

该研究主要分为体外和体内两部分。首先,在体外研究中,使用人肝细胞系CL48,研究了香菇提取物(ACE)对辐射引起的细胞损伤的保护作用。研究人员通过MTT实验评估了不同浓度的ACE对CL48细胞的生长抑制作用,并观察了其对辐射引起的反应性氧种(ROS)水平的影响。接着,研究人员通过流式细胞术检测了辐射引起的细胞凋亡,并进一步分析了ACE在不同浓度下对辐射引起的半胱天冬酶-3(Caspase-3)、半胱天冬酶-8(Caspase-8)和半胱天冬酶-9(Caspase-9)活性的调节作用。

在体内实验部分,研究人员使用小鼠模型(辐射引起的急性肝炎小鼠模型)来验证ACE的保护作用。实验中,小鼠被分为四组,分别接受不同剂量的ACE处理,然后进行辐射处理。研究人员通过检测血清中的肝功能指标(如天冬氨酸氨基转移酶AST和丙氨酸氨基转移酶ALT)来评估ACE对辐射引起的肝脏损伤的保护效果。此外,研究还通过免疫组织化学染色法检测了小鼠肝脏组织中核因子E2相关因子(Nrf2)的表达和转位情况,评估ACE是否通过调节Nrf2信号通路发挥其保护作用。

研究结果

  1. 体外研究结果:在CL48肝细胞中,辐射处理显著抑制了细胞生长,而ACE在不同浓度下对辐射引起的细胞损伤具有明显的保护作用。MTT实验结果显示,在40μg/ml和80μg/ml浓度的ACE处理下,细胞存活率明显提高。进一步的细胞凋亡分析表明,ACE能够显著抑制辐射引起的细胞凋亡,尤其是在高浓度ACE处理组,早期和晚期凋亡细胞比例明显下降。

  2. ACE对辐射引起的ROS清除作用:通过DCFH-DA(2′,7′-二氯荧光素二乙酸酯)和电子自旋共振(ESR)实验,研究发现ACE能够有效降低辐射引起的ROS水平,且这种效应是浓度依赖性的。ACE 40μg/ml和80μg/ml的浓度分别能使ROS水平下降50%和78%。

  3. ACE对红氧化还原酶(redox enzymes)的作用:在ACE处理的小鼠肝细胞中,研究人员发现ACE显著上调了辐射引起的超氧化物歧化酶(MnSOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的表达和活性。进一步的Western blot和RT-PCR分析证实,ACE处理能够增强这些抗氧化酶的转录和蛋白质表达。

  4. ACE在小鼠体内的保护作用:在小鼠辐射引起的急性肝炎模型中,ACE显著降低了血清中AST和ALT的水平,提示其具有有效的肝脏保护作用。H&E染色结果显示,ACE组小鼠肝脏的炎症区明显减少。通过免疫组织化学染色,研究人员还观察到ACE处理组小鼠肝脏中Nrf2的核转位显著增强,表明ACE可能通过激活Nrf2信号通路发挥其保护作用。

结论

本研究表明,香菇提取物(ACE)能够通过激活Nrf2信号通路、增强抗氧化酶的活性,显著缓解辐射引起的急性肝炎和肝脏损伤。ACE不仅能有效清除辐射引起的ROS,还能够抑制细胞凋亡、改善肝功能指标,从而对肝细胞提供有效的保护。这些结果为香菇提取物在肝脏辐射损伤中的潜在应用提供了实验依据,表明其有望成为放疗中肝脏保护的辅助治疗手段。

研究亮点

  1. 本研究首次揭示了香菇提取物(ACE)对辐射引起的急性肝炎的保护作用,为肝脏辐射损伤的治疗提供了新的思路。
  2. 研究结果表明,ACE能够通过清除ROS、抑制细胞凋亡和增强抗氧化酶活性来保护肝脏细胞,且这种保护作用与Nrf2信号通路的激活密切相关。
  3. 该研究为香菇提取物在放疗中的应用提供了实验支持,未来可能为肝细胞癌患者的放疗提供一种新的辅助治疗手段。

这项研究通过详细的实验流程和数据支持,充分验证了香菇提取物在辐射引起的急性肝炎中的保护作用,并为其在临床应用中的潜力提供了有力证据。

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