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红酵母红素与番茄红素具有相似的结构,拥有很强的抗氧化、抗炎、免疫调节及抑制肿瘤等功能。本实验室前期研究证明,红酵母红素对多种疾病都有良好的预防和干预作用,但对急性肝损伤的干预效果和机制还未进行系统研究。药物、酒精、化学物质、病毒及自身免疫等因素均可导致急性肝损伤,如果治疗不及时或治疗方式不恰当,急性肝损伤很有可能转为慢性肝炎、肝纤维化、肝硬化,甚至发展为肝癌。本论文旨在研究红酵母红素对急性肝损伤的干预及作用机制,为开发功能食品奠定基础。本论文首先通过建立过氧化氢（H2O2）诱导大鼠肝细胞（BRL细胞）氧化损伤模型和四种急性肝损伤小鼠模型,采用转录组高通量测序（RNA-seq）和蛋白质免疫印迹（Western Blot）方法探究红酵母红素对急性肝损伤的干预作用和机制。然后利用纳米乳液对红酵母红素进行包埋,通过建立体外模拟消化模型和小鼠灌胃模型,研究其体内吸收过程和对急性肝损伤干预效果的影响及潜在机制。主要研究内容和结果如下:1.基于H2O2诱导BRL细胞氧化损伤模型发现,红酵母红素能抑制氧化损伤导致的细胞活性氧自由基（ROS）增加,提高细胞内抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）以及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性,降低脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的含量,缓解氧化应激导致的细胞损伤,从而提高氧化损伤细胞的存活率。另一方面,红酵母红素干预提高了线粒体膜上SOD活性,恢复了氧化损伤导致的线粒体膜通透性变化,使线粒体膜电位（MMP）恢复正常,从而维持了线粒体的正常结构功能,抑制了线粒体破裂造成的细胞凋亡。2.基于四种常见急性肝损伤小鼠模型研究发现,红酵母红素干预显著缓解急性肝损伤模型小鼠肝脏肿大,降低模型小鼠血清中谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）的含量,使肝损伤程度得到缓解。对抗氧化酶系活性测定发现,红酵母红素干预显著提升急性肝损伤模型小鼠肝脏中SOD和GSH-Px的水平、降低MDA的含量,从而缓解模型小鼠肝脏氧化应激。对炎症相关细胞因子测定发现,红酵母红素干预显著降低急性肝损伤模型小鼠肝脏中炎症因子肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-6（IL-6）的含量,从而减轻炎症反应。此外,HE染色观察模型小鼠肝脏病理组织发现,红酵母红素干预能够缓解不同诱因导致小鼠肝组织出血、炎症浸入及组织坏死等病理损伤。3.为探究红酵母红素干预H2O2诱导BRL细胞氧化损伤的机制,利用RNA-seq和Western Blot方法对红酵母红素干预细胞损伤后的差异表达基因（DEGs）进行分析并验证。结果显示,红酵母红素干预组与模型组之间DEGs共有2808个,其中1334个DEGs表达上调,1474个DEGs表达下调。通过对DEGs进行富集分析后发现,红酵母红素主要通过调控抗氧化及抑制凋亡等相关信号通路缓解H2O2对肝细胞的氧化损伤。Western Blot结果表明,红酵母红素干预抑制了H2O2诱导的p53、Bax、Caspase-3蛋白过量表达,提高了Bcl-2、p-PI3K、p-Akt、p-MTOR以及Nrf2蛋白表达。说明红酵母红素通过调控细胞凋亡相关蛋白、PI3K/Akt信号通路及其下游蛋白m TOR和Nrf2的表达,提高肝细胞内抗氧化酶活性,抑制细胞凋亡,从而起到对H2O2致BRL细胞氧化损伤的干预作用。4.为探究红酵母红素干预几种急性肝损伤的机制,利用RNA-seq和Western Blot方法对红酵母红素干预急性肝损伤小鼠DEGs进行分析并验证。结果显示,不同模型中红酵母红素干预组与模型组之间的DEGs数量不同。药物性急性肝损伤中干预组与模型组之间的DEGs共有1743个,其中1075个DEGs表达上调,668个DEGs表达下调;化学性急性肝损伤中干预组与模型组之间的DEGs共有1519个,其中263个DEGs表达上调,1256个DEGs表达下调;酒精性急性肝损伤中干预组与模型组之间的DEGs共有806个,其中506个DEGs表达上调,300个DEGs表达下调;免疫性急性肝损伤中干预组与模型组之间的DEGs共有434个,其中72个DEGs表达上调,362个DEGs表达下调。其中药物性急性肝损伤和化学性急性肝损伤模型中组间DEGs数量较多,酒精性急性肝损伤和免疫性急性肝损伤模型组间DEGs数量较少。通过对DEGs进行富集分析后发现,红酵母红素干预不同急性肝损伤模型小鼠调控的信号通路有所不同,但都同样影响到细胞凋亡及氧化相关信号通路。Western Blot结果表明,红酵母红素干预上调了p-PI3K、p-Akt、p-m TOR、Nrf2和HO-1蛋白表达水平,抑制了NF-κB蛋白表达水平。表明红酵母红素可以通过调节PI3K/Akt/m TOR和Nrf2/HO-1/NF-κB信号通路提高小鼠肝细胞抗氧化能力,抑制细胞凋亡,从而缓解急性肝损伤症状。5.以大豆分离蛋白（SPI）和多聚果糖（Polyfructosee）制备一种纳米乳液使红酵母红素纳米载体化,利用体外模拟消化实验及小鼠灌胃实验探究包埋对红酵母红素消化吸收及对急性肝损伤干预效果的影响。结果发现,利用纳米乳液包埋后,红酵母红素的体外生物可给率由油溶液中的18.62%提升至48.06%;小鼠模型中,小鼠小肠中红酵母红素含量提高2.55倍,肝脏中红酵母红素含量提高2.33倍,肝脏中视黄醇含量提高1.62倍,表明纳米乳液包埋能显著提高红酵母红素的生物利用率。基于四种急性肝损伤模型研究发现,相较于油溶液,纳米乳液包埋能显著提升红酵母红素对急性肝损伤的干预效果,包括缓解小鼠血清指标、提高肝脏抗氧化酶活性及抑制炎症因子水平。综上所述,红酵母红素对H2O2诱导BRL细胞氧化损伤和小鼠急性肝损伤都有显著的干预效果,但是干预效果明显受到红酵母红素生物利用率的制约。而纳米乳液包埋能显著提升红酵母红素的生物利用率,从而提高对小鼠急性肝损伤的干预效果。本论文不但为急性肝损伤的预防和干预提供了新思路,也为红酵母红素的资源利用以及开发功能保健品提供了科学依据和理论支持。