以半乳糖作为生长能源的HepG2细胞线粒体毒性评价模型的建立与应用

摘要

目的 针对药源性肝脏线粒体毒性问题,利用人肝癌HepG2细胞分别建立以葡萄糖和半乳糖作为生长能源的线粒体毒性评价模型,并初步应用于核苷类似物药物线粒体毒性的评价.方法 采用半乳糖替换葡萄糖作为HepG2细胞生长的能量来源,通过对半乳糖浓度及作用时间的优化,建立线粒体毒性评价模型,并用线粒体抑制剂进行验证,进而评价核苷类似物的线粒体毒性.结果 (1)线粒体抑制剂作用24 h结果显示:葡萄糖模型中,鱼藤酮、寡霉素、CCCP浓度分别在1、10、1 μmol·L-1即可见明显的线粒体毒性,而在半乳糖模型中3者均在1 nmol·L-1时已表现出明显的线粒体毒性,抑制率分别为81.8%(P<0.01)、46.4%(P<0.01)、20.0%(P<0.05);相比之下,作用48 h,3者在半乳糖细胞模型中的线粒体功能抑制率比葡萄糖模型中更显著.(2)核苷类似物在葡萄糖模型中未见明显的线粒体毒性.而在半乳糖模型中,药物作用24 h,10 μmol·L-1更昔洛韦、喷昔洛韦、阿昔洛韦即表现出明显的线粒体毒性,抑制率分别达7.5%(P<0.05)、6.9%(P<0.05)、8.2%(P<0.05),100 μmol·L-1的抑制率更高;药物作用48 h,上述药物的线粒体功能抑制率更高.结论 以半乳糖替代葡萄糖作为细胞生长碳源时,可避免细胞Crabtree effect效应,使得线粒体毒性物质作用细胞后线粒体损伤更易显现,尤其对于线粒体低毒的化合物而言,利用半乳糖作为细胞生长碳源使其线粒体毒性更易评价.