Mechanism of astaxanthin relieving lipopolysaccharide (LPS)-induced acute liver injury in mice

Acute liver injury (ALI) is an important medical problem that requires effective therapy. Astaxanthin (AST) is a carotenoid, and the beneficial effects of astaxanthin, including anti-oxidative, anti-inflammatory and anti-tumour activities, have been identified. The present study was designed to elucidate the protective effects of astaxanthin against ALI and their underlying mechanisms. RAW264.7 macrophages were treated with dimethyl sulfoxide combined with different doses of astaxanthin for 12 h. Mice were fed with or without astaxanthin for up to 7 days. LPS was administered to induce inflammation. We assessed histopathology, oxidative stress, inflammation and apoptosis .The results indicated that astaxanthin attenuated LPS-induced oxidative stress, inflammation and cell apoptosis both in vivo and in vitro. In vivo and in vitro experiments showed that astaxanthin down regulated the nuclear factor-kappa beta (NF-κB), nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) and NLR family pyrin domain containing 3 (NLRP3) signalling pathways, inhibiting the LPS-induced inflammatory response, oxidative stress and cell apoptosis, and alleviating LPS-induced ALI in mice. RESUMO: A lesão hepática aguda (ALI) é um problema médico importante que requer terapia eficaz. A astaxantina (AST) é um carotenóide, e os efeitos benéficos da astaxantina, incluindo atividades antioxidantes, anti-inflamatórias e antitumorais, foram identificados. O presente estudo foi desenhado para elucidar os efeitos protetores da astaxantina contra ALI e seus mecanismos subjacentes. Macrófagos RAW264.7 foram tratados com dimetil sulfóxido combinado com diferentes doses de astaxantina por 12 h. Os camundongos foram alimentados com ou sem astaxantina por até sete dias. O LPS foi administrado para induzir a inflamação. Histopatologia, estresse oxidativo, inflamação e apoptose foram avaliados. Os resultados indicaram que a astaxantina atenuou o estresse oxidativo induzido por LPS, inflamação e apoptose celular in vivo e in vitro. Experimentos in vivo e in vitro mostraram que a astaxantina regulou negativamente as vias de sinalização do fator nuclear-kappa beta (NF-κB), fator nuclear 2 relacionado ao eritróide 2 (Nrf2) e domínio de pirina da família NLR contendo 3 (NLRP3), inibindo o LPS- resposta inflamatória induzida, estresse oxidativo e apoptose celular e alívio da ALI induzida por LPS em camundongos.