Microcystins (MCs), as the most dominant bloom‐forming strains in eutrophic surface water, can induce hepatotoxicity by oxidative stress. Alpha‐lipoic acid (α‐LA) is a super antioxidant that can induce the synthesis of antioxidants, such as glutathione (GSH), by nuclear factor erythroid 2‐related factor 2 (Nrf2). However, the potential molecular mechanism of α‐LA regeneration of GSH remains unclear. The present study aimed to investigate whether α‐LA could reduce the toxicity of MCs induced in human hepatoma (HepG2), Bel7420 cells, and BALB/c mice by activating Nrf2 to regenerate GSH. Results showed that exposure to 10 μM microcystin‐leucine arginine (MC‐LR) reduced viability of HepG2 and Bel7402 cells and promoted the formation of reactive oxygen species (ROS) compared with untreated cells. Moreover, the protection of α‐LA included reducing the level of ROS, increasing superoxide dismutase activity, and decreasing malondialdehyde. Levels of reduced glutathione (rGSH) and rGSH/oxidized glutathione were significantly increased in cells cotreated with α‐LA and MC‐LR compared to those treated with MC‐LR alone, indicating an ability of α‐LA to attenuate oxidative stress and MC‐LR‐induced cytotoxicity by increasing the amount of rGSH. α‐LA can mediate GSH regeneration through the Nrf2 pathway under the action of glutathione reductase in MC‐LR cell lines. Furthermore, the data also showed that α‐LA‐induced cytoprotection against MC‐LR is associated with Nrf2 mediate pathway in vivo. These findings demonstrated the potential of α‐LA to resist MC‐LR‐induced oxidative damage of liver.

中文翻译：

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α-硫辛酸通过激活 Nrf2 再生谷胱甘肽来防止微囊藻毒素-LR 诱导的肝毒性

微囊藻毒素 (MCs) 作为富营养化地表水中最主要的水华形成菌株，可通过氧化应激诱导肝毒性。α-硫辛酸 (α-LA) 是一种超级抗氧化剂，可以通过核因子红细胞 2 相关因子 2 (Nrf2) 诱导抗氧化剂的合成，例如谷胱甘肽 (GSH)。然而，α-LA 再生 GSH 的潜在分子机制仍不清楚。本研究旨在探讨 α-LA 是否可以通过激活 Nrf2 再生 GSH 来降低在人肝癌 (HepG2)、Bel7420 细胞和 BALB/c 小鼠中诱导的 MCs 的毒性。结果表明，与未处理的细胞相比，暴露于 10 μM 微囊藻毒素-亮氨酸精氨酸 (MC-LR) 会降低 HepG2 和 Bel7402 细胞的活力并促进活性氧 (ROS) 的形成。而且，α-LA 的保护作用包括降低 ROS 水平、增加超氧化物歧化酶活性和减少丙二醛。与单独用 MC-LR 处理的细胞相比，用 α-LA 和 MC-LR 共同处理的细胞中还原型谷胱甘肽 (rGSH) 和 rGSH/氧化型谷胱甘肽的水平显着增加，表明 α-LA 能够减轻氧化应激和 MC- LR 诱导的细胞毒性通过增加 rGSH 的量。在谷胱甘肽还原酶的作用下，α-LA在MC-LR细胞系中可以通过Nrf2途径介导GSH再生。此外，数据还表明，α-LA 诱导的针对 MC-LR 的细胞保护作用与体内 Nrf2 介导途径有关。这些发现证明了 α-LA 具有抵抗 MC-LR 诱导的肝脏氧化损伤的潜力。并减少丙二醛。与单独用 MC-LR 处理的细胞相比，用 α-LA 和 MC-LR 共同处理的细胞中还原型谷胱甘肽 (rGSH) 和 rGSH/氧化型谷胱甘肽的水平显着增加，表明 α-LA 能够减轻氧化应激和 MC- LR 诱导的细胞毒性通过增加 rGSH 的量。在谷胱甘肽还原酶的作用下，α-LA在MC-LR细胞系中可以通过Nrf2途径介导GSH再生。此外，数据还表明，α-LA 诱导的针对 MC-LR 的细胞保护作用与体内 Nrf2 介导途径有关。这些发现证明了 α-LA 具有抵抗 MC-LR 诱导的肝脏氧化损伤的潜力。并减少丙二醛。与单独用 MC-LR 处理的细胞相比，用 α-LA 和 MC-LR 共同处理的细胞中还原型谷胱甘肽 (rGSH) 和 rGSH/氧化型谷胱甘肽的水平显着增加，表明 α-LA 能够减轻氧化应激和 MC- LR 诱导的细胞毒性通过增加 rGSH 的量。在谷胱甘肽还原酶的作用下，α-LA在MC-LR细胞系中可以通过Nrf2途径介导GSH再生。此外，数据还表明，α-LA 诱导的针对 MC-LR 的细胞保护作用与体内 Nrf2 介导途径有关。这些发现证明了 α-LA 具有抵抗 MC-LR 诱导的肝脏氧化损伤的潜力。与单独用 MC-LR 处理的细胞相比，用 α-LA 和 MC-LR 共同处理的细胞中还原型谷胱甘肽 (rGSH) 和 rGSH/氧化型谷胱甘肽的水平显着增加，表明 α-LA 能够减轻氧化应激和 MC- LR 诱导的细胞毒性通过增加 rGSH 的量。在谷胱甘肽还原酶的作用下，α-LA在MC-LR细胞系中可以通过Nrf2途径介导GSH再生。此外，数据还表明，α-LA 诱导的针对 MC-LR 的细胞保护作用与体内 Nrf2 介导途径有关。这些发现证明了 α-LA 具有抵抗 MC-LR 诱导的肝脏氧化损伤的潜力。与单独用 MC-LR 处理的细胞相比，用 α-LA 和 MC-LR 共同处理的细胞中还原型谷胱甘肽 (rGSH) 和 rGSH/氧化型谷胱甘肽的水平显着增加，表明 α-LA 能够减轻氧化应激和 MC- LR 诱导的细胞毒性通过增加 rGSH 的量。在谷胱甘肽还原酶的作用下，α-LA在MC-LR细胞系中可以通过Nrf2途径介导GSH再生。此外，数据还表明，α-LA 诱导的针对 MC-LR 的细胞保护作用与体内 Nrf2 介导途径有关。这些发现证明了 α-LA 具有抵抗 MC-LR 诱导的肝脏氧化损伤的潜力。在谷胱甘肽还原酶的作用下，α-LA在MC-LR细胞系中可以通过Nrf2途径介导GSH再生。此外，数据还表明，α-LA 诱导的针对 MC-LR 的细胞保护作用与体内 Nrf2 介导途径有关。这些发现证明了 α-LA 具有抵抗 MC-LR 诱导的肝脏氧化损伤的潜力。在谷胱甘肽还原酶的作用下，α-LA在MC-LR细胞系中可以通过Nrf2途径介导GSH再生。此外，数据还表明，α-LA 诱导的针对 MC-LR 的细胞保护作用与体内 Nrf2 介导途径有关。这些发现证明了 α-LA 具有抵抗 MC-LR 诱导的肝脏氧化损伤的潜力。