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Nrf2-ARE信号通路与金属硫蛋白(MT)在抗INH肝脏毒性保护效应中的相互关系
结题报告
批准号:
81273602
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
王以美
学科分类:
H3512.药物毒理
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
武瑞琴、夏静、张廷芬、贾栗、李利忠、袁海涛、荣靖
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中文摘要
异烟肼(INH)是目前结核病预防和治疗中不可替代的一线药物,但其肝脏毒性严重影响了结核病的系统治疗。课题组前期研究表明,CYP2E1介导的氧化损伤是INH引起肝毒性的关键途径,而金属硫蛋白(MT)可通过调节CYP2E1表达和抗氧化发挥肝保护作用。Nrf2-ARE信号通路是近年来发现的一种抗氧化防御通路,在抵抗CYP2E1依赖的氧化性肝损伤中发挥重要作用,提示Nrf2-ARE通路对INH的肝脏毒性具有保护效应。因此,揭示MT和Nrf2-ARE通路在对抗INH肝脏毒性中的相互关系是课题的关注点。本课题将基于INH引起肝损伤的机制,在证实Nrf2-ARE通路对INH肝脏毒性具有保护作用的基础上,通过分析肝脏不同MT表达水平下INH作用后Nrf2-ARE通路中相关分子表达的差异,揭示MT与Nrf2-ARE通路在对抗INH肝脏毒性中的关系,为进一步阐明MT对INH肝脏毒性的保护机制提供实验依据。
英文摘要
Isoniazid (INH) is one of the first-line antitubercular drugs, however, the hepatotoxicity during antituberculosis limited its clinical use and led to treatment interruptions and nonadherence. Our previous studies indicated that CYP2E1-mediated oxidative injury was the crucial pathway in INH-induced hepatotoxicity, and metallothionein (MT) provided protections against INH-hepatotoxicity through the mechanisms of antioxidation and CYP2E1 inhibition. Nrf2-ARE signalling pathway is a novel antioxidative defensive pathway, and plays a critical role in protection against CYP2E1-dependent hepatic oxidative injury, indicating Nrf2-ARE pathway may exhibit a protective effect on INH-induced hepatotoxicity. Therefore, illumination of the relationship between MT and Nrf2-ARE pathway in protections against INH-hepatotoxcity is our focus. Based on the hepatotoxic mechanisms of INH, we firstly attempt to confirm the hepatoprotection of Nrf2-ARE pathway; and on the conditions of different MT levels, the potential relationship between MT and Nrf2-ARE pathway is elucidated by comparing the expression differences of Nrf2-ARE pathway-related molecules following INH exposure. The findings will provide the experimental evidence for the elucidation of the hepatoprotective mechanisms of MT against INH-induced hepatotoxicity.
课题组前期研究发现MT对INH诱导的小鼠肝损伤具有保护作用。Nrf2-ARE通路是近年来发现的一种抗氧化防御通路,对由氧化应激介导的肝损伤具有保护作用。本课题将首先证实Nrf2-ARE通路激活对INH肝损伤是否具有保护作用;在此基础上,揭示MT与Nrf2-ARE通路在对抗INH肝损伤中可能的相互关系。因自噬与线粒体功能异常在药物性肝损伤中的潜在作用,还研究INH对肝细胞自噬与线粒体功能的影响,深入阐明INH诱导肝损伤的机制,为临床防治INH等抗结核药物肝损伤提供理论与实验依据。.研究结果发现,INH诱导小鼠肝损伤发生过程中,同时激活了肝脏Nrf2-ARE通路,提示激活Nrf2-ARE通路可能会减轻INH肝损伤。应用Nrf2激动剂莱菔硫烷(SFN)预处理,发现SFN激活肝脏Nrf2-ARE通路后能够显著抑制INH引起的小鼠肝组织脂肪变性与CYP2E1依赖的氧化损伤,证实了激活Nrf2-ARE通路对INH诱导的氧化性肝损伤具有明确的保护效应。进一步研究发现,在MT正常表达的小鼠中,INH给药后肝组织Nrf2及其靶基因表达显著上调,而在MT缺失小鼠中则呈现相反的变化,提示MT的存在可能是激活Nrf2-ARE通路发挥抗INH肝损伤保护作用所必需的。.研究显示,自噬可以减弱多种药物和化学物诱导的肝损伤。本研究通过考察INH对肝细胞自噬的影响以及与肝细胞毒性之间的关系,探索INH诱导肝细胞毒性的机制。研究发现,INH能够诱导HepG2细胞凋亡,并诱导p38活化,而抑制p38可加重INH诱导的细胞凋亡。INH可通过抑制mTOR信号通路诱导HepG2细胞自噬,并且抑制自噬能够加重INH诱导的细胞凋亡,表明诱导自噬能够一定程度上抑制INH的肝细胞毒性。.通过观察INH对线粒体新生的影响,从线粒体损伤角度探讨INH诱导肝细胞损伤的可能机制。结果显示,INH能够减少HepG2细胞线粒体数量,抑制线粒体新生关键调控因子PGC1α与NRF1的表达,表明INH可能通过抑制PGC1α通路诱导线粒体新生障碍。抑制p38能够加重INH诱导的PGC1α与SIRT1表达降低以及线粒体新生抑制,提示p38通过调控SIRT1-PGC1α通路介导INH诱导的线粒体新生障碍。
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DOI:10.1016/j.fct.2017.01.016
发表时间:2017-04-01
期刊:FOOD AND CHEMICAL TOXICOLOGY
影响因子:4.3
作者:Lian, Yong;Zhao, Jing;Peng, Shuang-Qing
通讯作者:Peng, Shuang-Qing
DOI:10.1371/journal.pone.0072058
发表时间:2013
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Lian Y;Zhao J;Xu P;Wang Y;Zhao J;Jia L;Fu Z;Jing L;Liu G;Peng S
通讯作者:Peng S
DOI:--
发表时间:2016
期刊:药物流行病学杂志
影响因子:--
作者:张天译;张添光;赵君;彭双清
通讯作者:彭双清
DOI:10.1039/c5tx00470e
发表时间:2016-05
期刊:Toxicology research
影响因子:2.1
作者:Tian-Guang Zhang;Yi-Mei Wang;Jun Zhao;Mingyu Xia;S. Peng;T. Ikejima
通讯作者:Tian-Guang Zhang;Yi-Mei Wang;Jun Zhao;Mingyu Xia;S. Peng;T. Ikejima
抗氧化与调节肝药酶在MT对INH与RFP联用致肝脏毒性保护效应中的作用
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