目的:微囊藻毒素(microcystins,MCs)是由富营养化水体产生的一种蓝藻毒素,具有强烈的肝毒性。MCs急性暴露可引起人或动物肝脏组织出血、肿大、细胞坏死,甚至个体死亡。长期低剂量MCs暴露可引起肝组织损伤、非酒精性脂肪肝炎和肝癌的发生。然而,目前MCs诱导肝毒性的机制尚未完全阐明。本研究以Wistar大鼠为研究对象,通过构建MC-LR暴露模型,研究MC-LR对大鼠肝脏抗氧化系统的影响,MC-LR对大鼠肝脏组织中不同细胞死亡方式相关基因的转录水平和蛋白水平变化,本研究将加强对MCs暴露引起肝毒性机制的认识。方法:健康雄性Wistar大鼠,经过一周的适应期后,随机分为低、中、高剂量组和阴性对照组,染毒剂量为0.25、0.5或0.75 LD50,即25、50或75 μg MC-LR/kg和生理盐水组。尾静脉注射24h后,心脏采血收集血液并分离出血清,收集肝脏组织。通过检测大鼠肝脏组AZD6738配制织病理改变,血清生化指标,肝组织的抗氧化系统的影响。同时采用实时荧光定量PCR(Real-Time Quantitative Reverse Transcription PCR,qRT-PCR)和 Western blotting 技术测定大鼠肝脏组织细胞不同细胞死亡方式包括细胞自噬、凋亡、坏死性凋亡、焦亡、铁死亡和铜死亡的相关基因转录或蛋白表达水平的变retinal pathology化。结果:(1)MC-LR暴Alisertib核磁露后可观察到炎症细胞浸润、肝细胞坏死和出血,并呈现剂量依赖效应。(2)MC-LR暴露可对大鼠血清生化指标(如ALT、AST等)产生影响。(3)75 μg MC-LR/kg剂量暴露可造成大鼠肝脏组织SOD酶活性降低、GPX的酶活性增加以及GSH和MDA的含量增加。(4)MC-LR暴露可改变肝脏组织细胞自噬、凋亡、坏死性凋亡、焦亡、铁死亡和铜死亡等不同死亡方式相关基因的转录或蛋白表达,并且出现剂量关系。主要包括:①细胞自噬:在25μg MC-LR/kg剂量组中,自噬起始和延伸相关基因的转录或蛋白表达水平显著上调,而在75μg MC-LR/kg剂量组中显著下调;自噬标志性蛋白LC3Ⅱ/Ⅰ的比值在各MC-LR剂量组中均显著上调;此外,在25 μgMC-LR/kg剂量组中线粒体自噬相关基因的转录水平显著上调,而在50或75 μg MC-LR/kg剂量组中显著下调。②细胞凋亡:在各MC-LR剂量组中观察到内源性细胞凋亡相关基因的转录水平和蛋白表达水平发生改变,而外源性凋亡途径相关基因水平未发生改变。③坏死性凋亡:在50或75 μg MC-LR/kg剂量组中调控坏死性凋亡相关基因的转录水平或蛋白表达水平显著上调。④细胞焦亡:在25或50 μg MC-LR/kg组中焦亡相关基因的转录或蛋白表达水平显著上调。各剂量组IL-1β、IL-18的mRNA水平上调。⑤铁死亡:在50或75 μg MC-LR/kg组氨基酸代谢相关基因的转录或蛋白表达水平发生变化;各MC-LR剂量组脂质代谢相关基因转录水平改变;在各剂量组中铁代谢相关基因转录或蛋白表达水平发生改变。⑥铜死亡,在50或75 μg MC-LR/kg剂量组中铜离子代谢相关基因转录或蛋白表达水平显著下调,在50或75 μg MC-LR/kg剂量组中调节蛋白硫辛酰化的酶的基因转录水平或蛋白表达水平显著下调。结论:(1)MC-LR暴露可引起大鼠肝脏组织出现不同程度的病理损伤和和肝功能损伤,且呈现剂量依赖性;(2)MC-LR暴露后可破坏大鼠肝脏组织的抗氧化系统平衡;(3)细胞自噬、线粒体自噬、凋亡、坏死性凋亡、焦亡、铁死亡、铜死亡参与了 MC-LR诱导的肝损伤,提示MC-LR暴露诱导的细胞死亡不是单一的,而是多种死亡方式相互协调共同调控MC-LR诱导的肝损伤;并且在不同剂量下发生的死亡方式不同,表现为:低剂量MC-LR组(25 μg MC-LR/kg)主要发生自噬、线粒体自噬、焦亡、脂质代谢调控的铁死亡;中剂量MC-LR组(50 μg MC-LR/kg)主要发生自噬、凋亡、焦亡、GSH-GPX4途径和铁代谢途径的铁死亡、坏死性凋亡、铜离子代谢紊乱;高剂量MC-LR组(75μg MC-LR/kg)主要发生凋亡、GSH-GPX4途径和铁代谢途径的铁死亡、坏死性凋亡、铜离子代谢紊乱。