目的:药物性肝损伤(drug-induced liver injury,DILI)是由药物本身及其代谢产物直接损伤肝细胞或由药物诱发过敏反应所引起的肝脏损伤,是一种常见的药物不良反应,严重的DILI可导致肝功能衰竭甚至死亡。近年来,全球肿瘤发病率逐年上升,化疗在肿瘤综合治疗中应用越来越广泛,药物大多数经过肝脏代谢,大大加重了肝脏的负担,抗肿瘤药物引起的DILI是常见的副反应之一。5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)是一种广泛使用的化疗药物,是化疗方案中常用的基础药物。已被证明可导致人类和模型动物的肝功能损伤。然而,5-FU暴露引起肝损伤的确切机制尚未完全阐明。铁死亡是一种新发现的非凋亡细胞死亡形式,是由铁积累和脂质过氧化触发的。铁死亡涉及多种病理过程,包括神经退行性疾病、癌症、溃疡性结肠炎、肝肾缺血-再灌注损伤,在各种疾病的发生发展中发挥着关键作用。但是目前对于铁死亡通路在5-FU引起的肝损伤中未见报道。因此,本实验旨在验证铁死亡途径在5-FU诱导的药物性肝损伤中的作用。研究方法:1、野生型C57BL/6J小鼠按照100 mg/kg 5-FU的剂量进行腹腔注射,连续5天。对照组注射等量生理盐水(10 m L/kg)。5日后对小鼠进行安乐死处理并收集血浆与肝脏组织。实验期间记录小鼠体重、进食量与进水量等相关基础指标。2、H&E染色观察小鼠肝脏形态学变化,TUNEL染色检测小鼠肝组织中凋亡小体数量。免疫组织化学检测氧化指标。3、Westeranimal component-free mediumn blot和实时荧光定量PCR检测肝脏中铁死亡与肝损伤相关因子的变化。4、超氧化物阴离子荧光探针(dihydroethidium,DHE)检测组织ROS水平。5、体外实验培养人正常肝细胞L-02细胞,检测经5-FU处理后胞内氧化水平、铁代谢水平及细胞存活率的变化。6、L-02细胞经Fer-1(1μM),DFO(100μM),GSH(1 m M),NAC(1 m M)或Zn PP(1μM)预处理后,进行5-FU(100μM)处理。采用DCFH-DA探针法或DHE探针法检测ROS水平,评价不同处理条件的细胞氧化应激水平。Western blot和实时荧光定量PCR检测细胞中铁死亡相关蛋白及基因水平的表达。结果:1、连续5天腹腔注射5-FU的C57BL/6J小鼠出现腹泻、精神萎靡和体重下降的现象,肝脏组织缩小,体积变小,血浆中ALT、AST含量升高。2、5-FU显著增加了血浆与肝脏组织中的铁含量,激活了铁死亡途径,表现为铁摄入的增加与异常的氧化水平。3、在培养的L-02细胞中,5-FU同样可以诱导铁死亡,表现为细胞中铁水平的上升与氧化/抗氧化的失衡。4、各种铁死亡抑制剂的使用缓解了5-FU诱导的细胞死亡。其中铁死亡抑制剂Fer-1缓解了5-Barasertib体内FU引起的铁死亡相关蛋白表达异常的情况。5、HO-1抑制剂可以减缓5-FU引起的L-02的细胞死亡与氧化应激,逆转了5-FU诱导的铁死亡相关蛋白的异常表达的情况。结论:5-FU可引起药物性肝损伤。可能是肝脏中铁水平的上升、脂质过氧化堆积造成的。5-FU通过上调与铁摄入量相关的基因和蛋白来增加细胞内的铁含量,同时伴随着细胞内氧化/抗氧化系selleck抑制剂统的失调。此外,5-FU通过上调HO-1水平,加剧了铁的积累,从而进一步提高了细胞内脂质过氧化水平。这些都促进了细胞铁死亡。我们的结果为进一步研究5-FU毒性,更好地了解肝损伤的机制提供新见解。