姜黄素是一种从姜黄中提取的多酚，具有公认的抗氧化性能。六价铬是一种环境毒性和致癌化合物，可引起氧化应激。本研究的目的是评估姜黄素对重铬酸钾（K2铬2O（运行）7)在大鼠体内。每天用姜黄素（400 mg/kg体重）2铬2O（运行）7(15 毫克/千克体重）。24和48只动物被处死 小时后。K（K）2铬2O（运行）7-肝组织学改变、肝重量增加、血浆丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶和乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶活性增加，明显导致肝脏损伤。此外，K2铬2O（运行）7诱导肝脏和分离线粒体氧化损伤，表现为丙二醛和蛋白质羰基含量增加，谷胱甘肽含量和几种抗氧化酶活性降低。此外，K2铬2O（运行）7导致线粒体耗氧量、呼吸复合物I活性和通透性转换孔开放度下降。姜黄素预处理可阻止上述所有变化。姜黄素对钾的有益作用2铬2O（运行）7-诱导的肝脏氧化损伤与线粒体功能障碍的预防有关。
1.简介
姜黄素或二呋喃甲烷（1,7-双[4-羟基-3-甲氧基苯基]-1,6-庚二烯-3,5-二酮）是一种疏水性多酚，来源于姜黄：姜黄的根茎姜黄[1]. 传统上，姜黄被用于治疗世界不同地区的各种疾病[2]. 目前，姜黄被食品工业用作一种食用香料，用作食品和纺织品中的添加剂、调味品、防腐剂和着色剂[三,4]. 姜黄素是姜黄的主要成分，它具有抗氧化作用[5]、抗菌剂[6]，消炎药[7]和抗癌[8]活动。
姜黄素对化学诱导的肝损伤具有抗肝毒性作用，这是因为姜黄素具有固有的抗氧化特性[9]. 因此，姜黄素可以通过抑制肝脏炎症来保护肝脏免受肝损伤和纤维化[10]，减轻肝脏氧化应激[11,12]增加外源解毒酶的表达，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、谷谷胱甘苷-S公司-转移酶（GST）、谷胱甘肽还原酶（GR）和NAD（P）H:醌氧化还原酶[5,13,14]，抑制肝星状细胞活化[15–17]，并支持线粒体功能[18].
另一方面，铬以几种氧化状态存在，六价铬[Cr（VI）]和三价铬[Cr（III）]是最稳定的形式。Cr（III）主要存在于环境中以及用作微量营养素和膳食补充剂的盐中[19]. Cr（VI）盐，例如重铬酸钾（K2铬2O（运行）7)或铬酸广泛用于皮革、镀铬和染料生产行业[20,21]. 已知职业和环境暴露于含铬（VI）化合物对人类和多种动物具有毒性、致突变和致癌作用[22–24]导致肾脏严重受损[25,26]，肝脏[27,28]，肺部[29,30]，皮肤[31]和其他重要器官[32–34].
Cr（VI）通常被认为是有毒形式，它可以有效地穿透细胞膜中的阴离子通道[35]. 在细胞内，Cr（VI）通过活性中间体Cr（V）、Cr（IV）被还原，通过细胞还原剂如谷胱甘肽、半胱氨酸、抗坏血酸、核黄素和NADPH依赖的黄素酶被还原为更稳定的Cr（III）[36]. 事实上，氧化还原对Cr（VI）/（V）、Cr（V）/（IV）和Cr（III）/（II）已被证明在芬顿反应中作为周期性电子供体，芬顿反应产生活性氧物种（ROS），导致基因组DNA损伤和脂质和蛋白质的氧化变质[37].
肝脏是一个能够被Cr（VI）损伤的器官，已经证明暴露于K2铬2O（运行）7诱导与活性氧水平增加相关的肝毒性[38]、脂质过氧化[39,40]，抗氧化酶的抑制[41,42]、结构组织损伤[43,44]和线粒体损伤[45]包括受损的线粒体生物能量学[46,47]. 据报道，天然和合成抗氧化剂可以改善或预防钾2铬2O（运行）7-诱导性肝毒性[42,48,49]. 在这方面，Molina-Jijón等人[50]最近发现姜黄素预处理对钾具有保护作用2铬2O（运行）7-诱导肾毒性，以及Chandra等人[51]证明姜黄素对K的保护作用2铬2O（运行）7在男性生殖系统中。然而，据我们所知，姜黄素对K的潜在抗肝毒性保护作用2铬2O（运行）7-诱导性肝毒性尚未被探讨。本研究的目的是探讨姜黄素预处理对钾的潜在保护作用2铬2O（运行）7-诱导的肝毒性、氧化应激和线粒体功能障碍。
2.材料和方法
2.1. 试剂和抗体
姜黄素，K2铬2O（运行）7，牛血清白蛋白，丁基羟基甲苯（BHT），1-甲基-2-苯基吲哚，四甲氧基丙烷，硫酸链霉素，盐酸胍，2,4-二硝基苯肼（DNPH），黄嘌呤，黄嘌呤氧化酶，硝基蓝四氮唑（NBT），谷胱甘肽还原型（GSH），谷胱甘肽氧化型（GSSG），GR，GST，1-氯-2,4-二硝基苯（CDNB）、二甲基亚砜（DMSO）、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸还原型（NADPH）、N-（2-羟乙基）哌嗪-N′-（2-乙磺酸）（HEPES）、二磷酸腺苷（ADP）、琥珀酸钾、鱼藤酮、谷氨酸钠、苹果酸钠、羰基氰化物间氯苯腙（CCCP）、癸基对苯二酚、，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸还原型（NADH）、乙二醇四乙酸（EGTA）、3-（N-吗啉基）丙磺酸（MOPS）、氰化钾（KCN）、抗霉素A、藏红O、蔗糖和多聚甲醛购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。用于测量丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、乳酸脱氢酶（LDH）和碱性磷酸酶（ALP）的商业试剂盒来自ELITechGroup（Sées，France）。一氯双甲烷从Fluka（德国Schnelldorf）购买。磷酸二氢钾（KH2人事军官4)，磷酸二钠（Na2高性能操作4)、三氯乙酸（TCA）、过氧化氢（H2O（运行）2)从J.T.Baker（Xalostoc，Edo.Mex，México）处获得甲醇、高效液相色谱（HPLC）级乙腈和乙酸乙酯。三、丙烯酰胺和双N，N′亚甲基双丙烯酰胺购自Bio-Rad Laboratories（Hercules，CA，USA）。月桂基硫酸钠（SDS）和氯化钙购自Research Organics，Inc.（美国俄亥俄州克利夫兰）。偶氮胂III是从ICN生物医学公司（美国俄亥俄州奥罗拉）购买的。氨基乙酸是从Química Meyer（墨西哥，DF，墨西哥）获得的。环孢素A（CsA）购自Enzo Life Sciences（Farmingdale，NY，USA）。抗细胞色素c[7H8.2C12]（ab13575）抗体从Abcam（美国马萨诸塞州剑桥）获得，抗腺嘌呤核苷酸转运体（ANT）1/2（N-19）（sc-9299）和兔抗鼠IgG-辣根过氧化物酶（HRP，sc-358914）抗体从Santa Cruz Biotechnology（美国加利福尼亚州圣克鲁斯）购买。所用的所有其他试剂和化学品均为市面上可买到的最高纯度。
2.2. 实验设计
雄性Wistar大鼠，体重150–200 g用于研究。姜黄素悬浮在0.5%羧甲基纤维素中，通过口服灌胃给予400剂量 毫克/千克[50]、和K2铬2O（运行）7溶于盐水中，经腹腔注射（i.p.），剂量为15 毫克/千克[52]. 研究了六组大鼠(/组）。（1） 对照组，经腹腔注射等渗盐水。（2） 每天给予姜黄素10天。（3） K（K）2铬2O（运行）7(24 h） ，大鼠单次注射K2铬2O（运行）7在第10天，他们被处死24 小时后。（4） 电流-K2铬2O（运行）7(24 h） ，连续10天每天给予姜黄素和K2铬2O（运行）7第10天注射；处死大鼠24只 小时后。（5） K（K）2铬2O（运行）7(48 h） ，大鼠单次注射K2铬2O（运行）7在第9天，他们被处死48 小时后。（6） 电流-K2铬2O（运行）7(48 h） ，姜黄素给药10天2铬2O（运行）7第9天注射；处死48只大鼠 小时后。第11天，对动物进行麻醉，并在室温下通过腹主动脉获取血液。分离血浆并将其储存在4°C下，直到使用商用试剂盒测量ALT、AST、LDH和ALP的活性。对肝脏进行解剖、清洁和称重，获取样品进行组织学分析，并测量氧化应激标记物和抗氧化酶SOD、CAT、GPx、GR和GST的活性。取肝脏样品分离线粒体，以测定氧化应激标记物、抗氧化酶活性、耗氧量和NADH活性：泛醌氧化还原酶（呼吸复合物I）、线粒体通透性转变和细胞色素（cyt c）释放。所有程序都是为了尽量减少动物的痛苦，并得到了当地道德委员会的批准（FQ/CICUAL/036/12）。实验方案遵循墨西哥官方标准关于实验动物使用和护理（NOM-062-ZOO-1999）和生物残留物处理（NOM-087-SEMARNAT-SSA1-2002）的指南。
2.3. 组织学研究
0.5片肝脏 cm宽用4%多聚甲醛浸泡固定，脱水，石蜡包埋。3个薄片 μm用苏木精和伊红染色，并在莱卡光学显微镜下进行检查（英国剑桥）[53]. 记录每只大鼠（每组3-4只大鼠）随机选择的7个区域100X的组织学特征，计算坏死肝细胞的数量（含浓缩的嗜酸细胞质和致密或破碎细胞核的收缩细胞）(500–800个肝细胞），并获得受损细胞的百分比。
2.4. 肝匀浆中氧化损伤标志物和抗氧化酶活性
肝脏在Brinkmann Polytron模型PT 2000（美国纽约州韦斯特伯里）的冷磷酸钾缓冲液中均质化。离心匀浆并分离上清液，以测量氧化应激标记物和抗氧化酶的活性。根据Lowry等人描述的方法测量蛋白质浓度[54]. 根据Chirino等人的研究，丙二醛（MDA）是脂质过氧化的一种重要有毒副产物，其含量是通过与1-甲基-2-苯基吲哚的反应来测定的[55]. 蛋白质羰基含量是ROS氧化蛋白质的一个相对稳定的标志，通过其与DNPH形成蛋白质水合物的反应性来测量，如Maldonado等人[56]. 在GST催化的反应中，谷胱甘肽和一氯二烷之间形成荧光加合物，从而评估谷胱甘苷的含量[57]. 通过基于H分解的方法测定CAT活性2O（运行）2样品中含有CAT[58]. 通过测量560时NBT还原为甲赞的抑制作用来测定SOD活性 纳米[59]. GPx活性在340分光光度法测定 在含有GSH、H的混合物分析中为nm2O（运行）2、GR和NADPH[60]. 通过使用GSSG作为底物并在340℃下测量NADPH的消失来测定GR活性 纳米[61]. 在含有GSH和CDNB的混合物中测定GST活性[62].
2.5. 分离线粒体的研究
从大鼠身上取下肝脏，清洗并在分离缓冲液中切碎，然后匀浆。通过差速离心获得线粒体，并测量蛋白质含量[63]. 氧化损伤标记和抗氧化酶活性的测量如第节所述2.4使用Clark型氧电极（Yellow Springs Instruments，Yellow Springs，OH，USA）测量耗氧量。在琥珀酸盐加鱼藤酮或谷氨酸钠和苹果酸钠存在下评估状态4呼吸。添加ADP刺激状态3呼吸。呼吸控制指数（RCI）计算为状态3/状态4的比率。加入CCCP测定非耦合呼吸；磷酸化效率（ADP/O比）是根据ADP的添加量和状态3期间消耗的总氧气量计算的[64]. 呼吸复合物I的活性通过NADH氧化为NAD导致吸光度降低来测量+在340 含有癸基辅醌-抗霉素A、KCN和线粒体蛋白的检测混合物中的nm[65]. 通过测量溶胀来评估渗透性过渡孔（PTP）开口，溶胀通过540℃时悬浮液吸光度的变化来评估 nm，添加50后 μM钙2+[66]. 通过525–575的藏红花O吸光度变化评估膜电位耗散 纳米；反应是通过添加50开始的 μM钙2+[67]. 钙2+保留率由675–685的偶氮胂III吸光度变化决定 nm，添加50后 μM钙2+[68]. 这些检测在CsA存在或不存在的情况下生效。为了评估细胞色素c（cyt c）的释放，用50 μM钙2+含或不含CsA 10 min，离心造粒。用抗cyt c（1 : 2500），如Zazueta等人所述[69]. 腺嘌呤核苷酸转运体（ANT，1 : 1000）含量作为负载标记。使用LI-COR Biosciences（美国东北部林肯）的Image Lite 3.1.4版软件通过密度分析测定Cyt c和ANT水平。
2.6. 统计分析
结果表示为平均值±平均值标准误差（SEM）。数据通过单向方差分析进行分析，然后使用Prism 5.0软件（GraphPad，加利福尼亚州圣地亚哥，美国）进行Bonferroni的多重比较测试。A类 值<0.05被认为具有统计学意义。
3.结果
3.1. 姜黄素预防K2铬2O（运行）7-诱导体重增加减少，肝脏重量和肝/体比增加
K治疗2铬2O（运行）7在48岁时，体重增加显著减少，肝脏重量和肝脏/体重比显著增加 h（图1). 姜黄素预处理可显著防止这些影响（图1).
3.2. 姜黄素预防K2铬2O（运行）7-诱导ALT、AST、LDH和ALP血浆活性升高
K治疗大鼠2铬2O（运行）724和48岁时，血浆AST、ALT和LDH活性显著增加 h与对照组相比（图2). 姜黄素预处理显著阻止了AST、ALT和LDH活性的增加（图2). K系列2铬2O（运行）7-48岁时诱导ALP活性增加 姜黄素可预防h（图2).
3.3. 姜黄素预防K2铬2O（运行）7-诱导组织损伤
对照组和姜黄素治疗组肝脏结构正常，肝细胞呈多边形，边界清晰，嗜酸性胞浆轻度染色，细胞核大且位于中央，染色质分散；还观察到一些双核细胞（图3（a）和3（d）). K治疗2铬2O（运行）7产生局灶性小叶中心肝细胞死亡24 h和48 h、 以时间相关的方式（图3（b）和3（c）); 这些细胞表现出广泛的细胞质空泡化，细胞核固缩。相反，姜黄素预处理组显示出几乎正常的组织学；只有CUR-K2铬2O（运行）7组为48 h偶尔出现肝细胞损伤（图3（e）和3（f）). 这些特征通过受损肝细胞的量化得到了证实，这表明姜黄素预处理可以阻止K2铬2O（运行）7-在24和48岁时诱导肝细胞损伤显著增加 h分别约为15%和30%（图3（克）).
3.4. 改良姜黄素K2铬2O（运行）7-诱导性肝氧化损伤
姜黄素预处理可防止K2铬2O（运行）7-诱导的氧化损伤，表现为MDA和蛋白羰基水平的增加以及GSH水平在48 h（图4). 此外，K2铬2O（运行）7在24小时诱导MDA水平升高 姜黄素预处理阻止的h（图4). K系列2铬2O（运行）7-24时诱导蛋白质羰基含量增加和谷胱甘肽含量下降 h未达到统计显著性（图4).
3.5. 姜黄素预防K2铬2O（运行）7-诱导肝抗氧化酶活性降低
K（K）2铬2O（运行）7在48℃时显著降低抗氧化酶SOD、CAT、GPx、GR和GST的活性 h和24时的GPx 被姜黄素阻止的h（图5). K系列2铬2O（运行）7-24日诱导CAT和GST活性下降 姜黄素预处理不能阻止h（图5).
3.6. 姜黄素预防K2铬2O（运行）7-离体肝线粒体氧化损伤和抗氧化酶活性降低
姜黄素阻止了钾的显著增加2铬2O（运行）7-48岁时诱导的肝线粒体脂质过氧化和蛋白质羰基含量 h.此外，K2铬2O（运行）7在24和48岁时，谷胱甘肽含量显著下降 h.姜黄素预处理可有效防止这些变化（图6). 此外，姜黄素预处理可防止K2铬2O（运行）7-24岁时GPx和GST活性降低 48小时时的SOD、CAT、GPx、GR和GST h（图7).
3.7. 姜黄素对钾致线粒体功能障碍的保护作用2铬2O（运行）7
姜黄素预防了K2铬2O（运行）7-用状态3和呼吸控制指数评估24小时线粒体呼吸减少 h和48 h使用苹果酸/谷氨酸作为底物（图8). 所有研究组的呼吸状态4保持不变（图8). 姜黄素还可以预防K2铬2O（运行）7-在48 h（图8). 姜黄素对K的预防作用2铬2O（运行）7-诱导的非偶联呼吸减少没有意义（图8). 以琥珀酸为底物观察到的变化不太明显。24时未观察到任何变化 h；在48 h发现K2铬2O（运行）7诱导状态3和非耦合呼吸降低，姜黄素并未显著阻止这一现象（表1). 呼吸控制指数、ADP/O比率和状态4没有变化（表1). 所有这些数据使我们分析了呼吸复合物I的活性。
3.8. 姜黄素预防K2铬2O（运行）7-诱导呼吸复合物I活性降低
K（K）2铬2O（运行）724岁时诱导呼吸复合物I活性显著下降 h和48 姜黄素预处理可有效防止h（图9).
3.9. 姜黄素改善了K2铬2O（运行）7-诱导膜PTP开放
姜黄素降低K2铬2O（运行）7-通过基质膨胀、膜电位变化和钙测定诱导的线粒体通透性转变2+24和48时的保留 h.从K中分离线粒体2铬2O（运行）7-在添加50后，接受治疗的大鼠出现了快速而显著的肿胀 μM钙2+24和48 h.姜黄素预处理明显避免了K2铬2O（运行）7-诱导线粒体肿胀（图10（a）). 以类似的方式，K2铬2O（运行）7治疗使线粒体敏感，失去膜电位和钙管理能力2+通过诱导PTP开放。相反，姜黄素预处理显著降低了K2铬2O（运行）7-诱导膜电位崩溃与钙2+释放（图10（b）和10（c）). K（K）2铬2O（运行）7-CsA可阻止诱导的PTP开放。即使在钙的条件下，来自对照组或姜黄素治疗组大鼠的线粒体也没有出现PTP开放2+过载，直到添加原粒CCCP。
3.10. 姜黄素预防K2铬2O（运行）7-诱导Cyt C释放
K（K）2铬2O（运行）7-诱导的PTP开放导致促凋亡因子cyt c在24和48时释放到胞浆 h（图11（a），车道3和6）。CsA废除了K2铬2O（运行）7-诱导cyt c释放（图11（a），车道4和7）。有趣的是，姜黄素预处理有效地阻止了K处理诱导的线粒体胞苷c的释放2铬2O（运行）7在钙的条件下2+过载（图11（a），车道5和8）。在对照组和姜黄素组中未观察到任何影响（图11（a），车道1和2）。密度分析表明，从钾释放的细胞色素c在线粒体中显著增加2铬2O（运行）7-24和48时接受治疗的大鼠 h.姜黄素和CsA阻止线粒体释放cyt c（图11（b）). 相反，来自K的线粒体颗粒中保留的cyt c2铬2O（运行）7-治疗组大鼠在这两个时间段都显著减少，而姜黄素预处理和CsA保持cyt c水平与对照组相似（图11（c）). 总之，这些结果表明K2铬2O（运行）7降低钙诱导PTP开放诱导和细胞色素c释放的阈值。
4.讨论
中毒性肝损伤的实验模型用于评估多种肝病的生化过程，并评估姜黄素等候选肝保护剂的可能药理作用[4].
我们的数据清楚地表明，姜黄素预处理有效地阻止了K2铬2O（运行）7-诱导肝毒性。这种保护作用与钾的预防有关2铬2O（运行）7-诱导氧化损伤，肝匀浆和分离线粒体中抗氧化酶活性降低，线粒体耗氧量、呼吸复合物I抑制和PTP开放受损。K系列2铬2O（运行）7-诱导的肝毒性表现为体重增加、肝脏重量和肝/体比减少，ALT、AST、LDH和ALP的血浆活性增加，以及组织病理学改变。Kumar和Roy[70]还发现铬导致体重增加、肝脏重量和肝脏/体重比下降。ALT、AST和ALP的血浆活性增加表明，由于质膜破裂，细胞内酶渗入血流，肝细胞受到损伤[71,72]. K治疗2铬2O（运行）7以时间依赖的方式显著增强这些酶的活性。血浆中的LDH是肝细胞坏死病变的一个假定标志物[73]. 姜黄素预处理阻止了上述变化的增加，表明姜黄素对K的肝保护作用2铬2O（运行）7-诱发损伤。这些发现与使用姜黄素对抗铁诱导肝毒性的其他研究结果相一致[74]或硫代乙酰胺诱导的肝纤维化[75]. K治疗大鼠肝脏出现组织病理学异常2铬2O（运行）7以与血浆酶活性增加相对应的时间依赖性方式。Cr（VI）化合物等氧化剂引起的氧化还原改变已被证明可诱导肝细胞和其他细胞凋亡和坏死[76]. 通过这种方式，抗氧化剂姜黄素阻止了K2铬2O（运行）7-诱导结构损伤，保持肝组织的正常结构，从活性氧中挽救肝细胞。以前的研究表明，姜黄素可以保护肝脏免受四氯化碳等毒素引起的组织学改变[17]，对乙酰氨基酚[77]或氯氰菊酯[78]. 肝脏是参与外源性代谢的主要器官，特别容易受到损伤，许多报告表明铬是一种肝毒素[79–82]. 几种化合物可以减轻铬诱导的肝毒性[83–85]. 姜黄素对肝损伤的抗肝毒性作用已得到公认，并归因于其固有的抗氧化特性[86–88].
Cr（VI）通过增强ROS的生成诱导氧化应激，导致基因组DNA损伤和脂质和蛋白质的氧化退化。活性氧包括超氧阴离子自由基、过氧化氢（H2O（运行）2)和高活性羟基(•职业健康）[20]. 脂质过氧化产生多种终产物，包括MDA，MDA被用作氧化损伤的标志物。MDA可能损伤膜蛋白和脂质[89]. 然而，氧化蛋白质的形成是氧化应激的重点之一，蛋白质侧链上的羰基（醛和酮）在氧化时产生[90]. 所得结果清楚地表明K2铬2O（运行）7脂质过氧化和氧化蛋白增加反映了肝脏氧化损伤。姜黄素预处理可预防钾2铬2O（运行）7-诱导氧化损伤，因为它被认为是一种通过清除而发挥直接作用的双功能抗氧化剂•哦，和过氧自由基[91]以及诱导抗氧化酶表达的间接效应[92].
GSH是一种三肽（L-γ-谷氨酰-L-半胱氨酸甘氨酸[93]. 谷胱甘肽的消耗降低抗氧化能力并导致氧化应激[94,95]. K治疗大鼠2铬2O（运行）7与对照组相比，GSH水平较低，可能是由于K诱导的氧化应激2铬2O（运行）7说明。Soudani等人[42]他说，谷胱甘肽水平的降低可能是由于其在清除K产生的自由基中的消耗2铬2O（运行）7姜黄素预处理恢复了谷胱甘肽水平，与之前的报告类似，这表明姜黄素在重新建立对乙酰氨基酚暴露大鼠肝脏中谷胱甘苷含量方面的有效性[14]或黄曲霉毒素[96].
抗氧化酶是抗活性氧的重要保护机制。SOD催化至O2和反应性较低的物种H2O（运行）2过氧化氢可被CAT或GPx降解[97]. GR通过使用NADPH将GSSG转化为GSH，而GST催化亲电物种与GSH的偶联[98]. 在本研究中，K2铬2O（运行）7主要降低SOD、CAT、GPx、GR和GST的活性48 治疗后h。这种影响可能是继发于酶水平降低（继发于酶类合成或降解的变化）或活性降低（例如氧化损伤）而酶水平没有变化[95]. 在这方面，Kalayarasan等人[73]假设K2铬2O（运行）7产生高水平的它覆盖了肝组织中的酶活性。姜黄素预处理使接触钾的动物的抗氧化酶活性恢复到正常水平2铬2O（运行）7不同姜黄素对亚砷酸钠的肝保护研究表明[99]，丙烯腈[100]，氯喹[101]，或三氧化二砷[102]毒性。此外，Iqbal等人[5]姜黄素的使用增加了几种细胞保护酶，特别是在肝脏中。
肝细胞通常富含线粒体，每个肝细胞包含约800个线粒体，约占整个肝细胞体积的18%[103]. 线粒体是金属毒性的靶点，在许多情况下与氧化应激和线粒体功能障碍有关[104–107]. 线粒体是ROS的主要细胞内来源，是电子传递链中分子氧消耗的副产品，自身易被氧化；然而，它们具有非常有效的抗氧化系统[108,109]. 钾处理大鼠肝线粒体的实验结果2铬2O（运行）748天后，线粒体脂质和氧化蛋白增加，谷胱甘肽消耗和抗氧化酶活性降低，这一效应更加一致 h的说明。这些结果与以前的研究有关[110,111]. 此外，姜黄素成功地防止了钾引起的线粒体氧化损伤和抗氧化酶活性的改变2铬2O（运行）7姜黄素可以通过从其酚基和甲基基团中捐赠氢原子来保护大鼠肝线粒体免受ROS诱导的脂质过氧化和蛋白质氧化β-二酮部分[86,112]，增加谷胱甘肽水平[113,114]或以与其他实验模型类似的方式增加细胞保护防御[115,116].
氧化应激导致线粒体功能障碍，耗氧量和ATP生成减少，钙稳态改变，DNA、蛋白质和脂质氧化，PTP开放，抗氧化酶表达改变和增强表达，和/或许多转录因子的DNA结合[117–119]. 我们的结果表明，从暴露于钾的大鼠身上分离出的肝线粒体2铬2O（运行）7通过使用苹果酸/谷氨酸降低状态3呼吸、RCI、非耦合呼吸和ADP/O比率，显示了耗氧量的变化。使用琥珀酸盐的负面影响不太明显，影响状态3和非耦合呼吸。这些结果表明K2铬2O（运行）7可能损伤电子传递链中的生物分子，尤其是复合物I。一致认为，Cr（VI）对肝线粒体生物能量学显示出有害影响，因为其氧化活性分流电子，从电子供体分流电子，并与ATP生成结合，以及Cr（III）的能力，而Cr（II）来源于Cr（Ⅵ）的还原，与ATP前体和参与ATP合成的酶形成稳定的复合物[46]. 值得注意的是，姜黄素预处理恢复了氧消耗支持状态3呼吸、RCI、非耦合呼吸和ADP/O比率，表明线粒体耦合良好。姜黄素通过维持氧化还原平衡或保护线粒体呼吸复合体来预防线粒体功能障碍[120,121].
线粒体呼吸链是人体损伤自由基的主要来源之一，从呼吸复合物（主要来自复合物I和III）逃逸的未配对电子可导致通过与O的相互作用2[122]. 线粒体复合物I是一种由40多个亚单位组成的大型酶复合物，嵌入线粒体内膜，在线粒体呼吸链的能量生产中起着核心作用，提供合成ATP所需的约40%质子动力[123]. 复合物I功能障碍是导致细胞死亡和疾病的最常见线粒体缺陷[124]. 目前的研究结果表明，K2铬2O（运行）7以时间依赖模式抑制复合物I活性。Fernandes等人[47]结果表明，大鼠肝线粒体复合体I对Cr（VI）的敏感性高于复合体II，细胞色素c氧化酶（复合体IV）的活性不受影响。相反，姜黄素预处理保留了复合物I的活性，可能是因为姜黄素清除复合物I中的ROS或减少ROS生成。最近，有报道称姜黄素减弱了线粒体复合物I在K2铬2O（运行）7-诱导肾毒性[50]，过氧亚硝酸盐诱导的神经毒性[125]或儿茶酚胺诱导的心脏毒性[126].
电子沿呼吸链的转移在线粒体内膜上产生电化学梯度，包括膜电位和H+梯度[127]. 为了保持这些梯度，在正常有氧条件下，线粒体的内膜对代谢物和离子保持不渗透或选择性渗透是至关重要的。然而，为了应对压力，线粒体膜的通透性可能会增加，在内膜中形成一个电压依赖性的非特异性孔，称为线粒体PTP[128]. PTP开放导致线粒体大量肿胀、膜去极化、钙释放、外膜破裂以及诱导细胞凋亡的膜间成分释放[129]. 因此，结果证实了K2铬2O（运行）7-治疗后的大鼠出现PTP开放和cyt-c释放，如Xiao等人所述[130]. L-02肝细胞和Pritchard等人[131]在中国仓鼠卵巢（CHO）细胞中。姜黄素预处理改善K细胞线粒体PTP开放2铬2O（运行）7-治疗大鼠保护其免受Cr（VI）产生的有害影响。此外，姜黄素对乙醇诱导的大鼠肝细胞色素c移位具有抗肝毒性作用[132]，通过保护线粒体功能对儿茶酚胺诱导的心脏毒性产生保护作用[126]防止老化模型中的线粒体功能障碍[133].
姜黄素的抗肝毒性作用能够抑制PTP的开放，这一结果与它的抗氧化特性有关，因为它可以抑制这两种物质生产和脂质过氧化[134]. 相反，姜黄素的抗肝癌作用通过线粒体依赖性途径诱导肿瘤细胞凋亡，包括cyt c的释放、电子传递的改变和线粒体跨膜电位的丧失，如人类肝细胞癌J5细胞所述[135,136]和HepG2细胞[137,138]其强大的抗氧化和抗炎特性[139]. 因此，姜黄素具有诱导PTP开放的双重作用。
总之，急性K2铬2O（运行）7-暴露通过线粒体功能障碍以及ROS清除系统的失效而加剧氧化应激，进而导致肝脏损伤。姜黄素预处理成功地减轻了肝脏损伤，防止了氧化应激和肝匀浆和分离线粒体中抗氧化酶活性的降低。此外，姜黄素还改善了呼吸复合物I活性，避免了PTP开放。姜黄素的所有这些有益作用都能保护肝脏免受K2铬2O（运行）7-诱发与线粒体功能障碍相关的肝毒性。
利益冲突
作者与论文内容没有任何利益冲突。
致谢
这项工作得到了PAPIIT（拨款编号IN201910和IN210713）和CONACYT（拨款编号167949、177527、129838和204474）的支持。
