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目的:对乙酰氨基酚(APAP)过量引起的急性肝功能衰竭是全球药物性肝损伤(DILI)的常见和主要原因。紫草素(Shikonin、SHK)是从紫草根中提取的天然结晶粉末。最近的研究表明SHK可减轻伴刀豆球蛋白A引起的小鼠急性肝损伤。然而,尚未确定SHK在APAP诱导的肝毒性中的作用。本实验旨在探讨SHK在APAP诱导的体外肝毒性中的潜在保护作用和机制,并研究SHK对APAP诱导的体内急性肝损伤的保护作用,以促进针对APAP肝毒性的有效治疗策略的发展。方法:(1)通过苏木精-伊红染色法(HE染色法)检测SHK预处理在APAP诱导的肝损伤模型中,小鼠肝组织病理情况;同时用谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)试剂盒检测小鼠血清中AST及ALT水平;(2)使用谷胱甘肽(L-γ-glutamyl-cysteinyl-glycine,GSH)、活性氧(Reactive oxygen species,ROS)和髓过氧化物酶(MPO)检测试剂盒检测经SHK、APAP和/或各种通路抑制剂处理后的正常肝细胞(L-02)或小鼠肝组织的GSH、ROS和MPO水平;(3)MTT实验:经SHK、APAP和/或各种通路抑制剂处理后,检测正常肝细胞(L-02)的细胞活力;(4)蛋白免疫印记(western blotting):过使用SHK、APAP和/或各种通路抑制剂后,检测正常肝细胞(L-02)或小鼠肝组织的p-Akt、p-GSK3β和Nrf2的表达水平。(5)实时定量基因扩增荧光检测系统(RT-q PCR):经SHK、APAP和/或各种通路抑制剂处理后,用RT-qPCR检测Nrf2及Nrf2靶向基因的mRNA水平表达变化。结果:(1)在乙酰氨基酚(APAP)引起的小鼠急性肝损伤模型中,HE染色法、AST、ALT、GSH、ROS和MPO结果提示紫草素(SHK)可预防对乙酰氨基酚(APAP)引起的肝损伤;(2)MTT实验、及ROS和GSH检测经过SHK和/或APAP处理后的正常肝细胞(L-02细胞)的细胞活力和氧化应激,结果提示:SHK可抑制APAP诱导的肝L-02细胞的肝毒性和氧化应激水平;(3)SHK可以提高L-02细胞中Nrf2及其下游靶基因HO-1、GCLC和GCLM的表达;外加Nrf2抑制剂Brusatol后,可逆转SHK引起的L-02细胞活力增加、ROS含量的降低和GSH含量的升高;(4)应用数据库分析和实验技术提示SHK可能通过PI3K/Akt/GSK3β途径诱导L-02细胞中Nrf2表达;(5)蛋白免疫印记及HE染色法结果提示SHK通过Akt/GSK3β/Nrf2体内预防APAP诱导的肝毒性。结论:本研究表明,SHK通过抑制Akt/GSK3β途径上调Nrf2表达抑制肝细胞氧化应激,从而保护APAP所致的肝损伤。因此,SHK可能是治疗APAP肝毒性的潜在候选化合物。