申鳳俊,趙彩霞, 唐 瑾 (山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院消化科,太原 030001;通訊作者,E-mail:919016603@qq.com)
肝纖維化是各種慢性肝病發(fā)展到終末期的必經(jīng)階段,正常時肝的纖維組織形成和降解保持平衡,如果形成增多而降解減少則可導(dǎo)致肝纖維化。許多細(xì)胞因子通過復(fù)雜的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在肝纖維化的形成中發(fā)揮著重要的作用[1]。胰島素樣生長結(jié)合蛋白-2(insulin-like growth factor binding protein-2,IGFBP-2)屬于胰島素樣生長因子家族,可通過胰島素樣生長因子(IGF)依賴性和非IGF依賴性作用發(fā)揮其生物學(xué)功能,與肝纖維化的形成發(fā)展關(guān)系密切[2]。本實驗采用CCl4誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化模型作為研究對象,探討血清IGFBP-2在大鼠肝纖維化形成過程中的動態(tài)變化,并進(jìn)一步明確血清IGFBP-2與肝纖維化的關(guān)系。
1.1 實驗材料 雄性Wistar大鼠,體重(200±20)g,由山西醫(yī)科大學(xué)動物室提供,四氯化碳(CCl4)購自天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司。IGFBP-2酶聯(lián)免疫分析試劑盒產(chǎn)自上海西唐生物有限科技公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 CCl4肝纖維化大鼠模型制備及動物分組
將36只大鼠隨機(jī)分為2組:正常對照組6只,模型組30只。除正常對照組外,給予大鼠40%CCl4皮下注射,每周2次,共計8周。首次皮下注射劑量為5 ml/kg,以后為2 ml/kg。每周稱重1次,根據(jù)體重調(diào)整CCl4用量。正常對照組給予相同劑量的油劑皮下注射,并于8周末將正常對照組大鼠6只全部處死,留取血及肝組織,同時測定下述各指標(biāo)。各組大鼠試驗期間均予飲用水及普通飼料喂養(yǎng)。模型組在開始注射CCl4后的第2、4、6、8周末在同等條件下分別處死大鼠6只,留取血及肝組織標(biāo)本,同時測定下述各指標(biāo)。
1.2.2 常規(guī)病理檢查 肝組織用10%中性福爾馬林液固定,并進(jìn)行常規(guī)HE與Masson三色染色,光鏡下觀察肝組織標(biāo)本。應(yīng)用Leica Q500IW圖像分析系統(tǒng)(德國)對Masson三色染色的肝組織進(jìn)行圖像處理。在10×10倍光鏡下,攝取圖像,測定標(biāo)準(zhǔn)光欄中膠原(綠色)的面積,每張切片隨機(jī)選取3個視野,每個視野以匯管區(qū)為中心,計算膠原的面積比(面積比=膠原面積/視野中肝臟面積×100%)。
1.2.3 血清肝功測定 ALT水平應(yīng)用全自動生化分析儀測定,由專人操作。
1.2.4 門靜脈壓力測定 山西醫(yī)科大學(xué)生理實驗室提供的BL410生物機(jī)能實驗系統(tǒng)測定,由專人操作。腹腔注射麻醉后,打開腹腔暴露門靜脈主干,于腸系膜前靜脈右側(cè)靠近門靜脈處分離出一回腸腸系膜靜脈分支,結(jié)扎其遠(yuǎn)端,然后用血管剪剪開一適宜缺口,將PE100導(dǎo)管自缺口插入后,沿腸系膜前靜脈上行,通過脾靜脈至門靜脈主干,固定導(dǎo)管并接通壓力換能器測量門靜脈壓力。
1.2.5 IGFBP-2檢測 采用酶聯(lián)免疫試劑盒測定,用雙抗體夾心ABC-ELISA法。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 數(shù)據(jù)采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析,所有數(shù)據(jù)以±s表示,組間比較采用ANOVA單因素方差分析,相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 組織病理改變 根據(jù)病理切片的HE染色與Masson三色染色結(jié)果(見圖1),正常對照組肝臟肝小葉結(jié)構(gòu)正常,肝細(xì)胞索排列規(guī)則有序;模型組隨造模時間的延長,肝纖維化程度逐漸加重,肝細(xì)胞水腫加重,出現(xiàn)氣球樣變,部分肝細(xì)胞出現(xiàn)輕度脂肪變;匯管區(qū)及周圍炎癥范圍擴(kuò)大,可見不同程度碎屑壞死,炎細(xì)胞形成橋樣連接,中央靜脈周圍及匯管區(qū)膠原纖維與網(wǎng)狀纖維沉積增多并向外延伸,形成纖維間隔,至8周末,正常肝小葉結(jié)構(gòu)消失,大量纖維包繞增生的肝組織形成假小葉,甚至部分到達(dá)早期肝硬化階段。
圖1 各組肝組織病理變化(Masson三色染色,×100)Fig 1 Pathological changes in normal rats and liver fibrosis rats(Masson staining,×100)
應(yīng)用計算機(jī)圖像分析系統(tǒng)顯示,模型組2周肝臟總膠原沉積與正常對照組相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05,見表1)。模型組4周肝臟總膠原沉積較正常對照組明顯增加(P<0.01)。隨著造模時間的延長,模型組肝臟總膠原沉積增加更明顯,顯著高于正常對照組(P<0.01,見表1)。
表1大鼠各時間肝組織膠原纖維面積百分比、ALT、門靜脈壓、血清IGFBP-2的動態(tài)變化(±s)Tab 1 The dynamic changes of the collagen fiber area percentage,ALT,portal vein pressure,IGFBP-2 in fibrotic rat liver(±s)
表1大鼠各時間肝組織膠原纖維面積百分比、ALT、門靜脈壓、血清IGFBP-2的動態(tài)變化(±s)Tab 1 The dynamic changes of the collagen fiber area percentage,ALT,portal vein pressure,IGFBP-2 in fibrotic rat liver(±s)
與正常對照組的比較,*P<0.05,**P <0.01
組別 n 肝臟膠原面積百分比 ALT/(U/L) 門靜脈壓/mmHg IGFBP-2水平/(μg/L)正常對照組 6 0.018 ±0.014 25.20 ±6.42 4.65 ±0.55 12.64 ±1.93模型組 2 周 6 0.024 ±0.016 23.80 ±4.97 8.43 ±0.86* 15.87 ±1.17**4 周 6 0.210 ±0.031** 51.60 ±8.26* 12.26 ±1.31* 21.07 ±1.47**6 周 6 0.310 ±0.037** 109.80 ±33.66** 15.03 ±2.29** 30.06 ±2.37**8 周 6 0.390 ±0.036** 139.80 ±38.88** 16.22 ±2.08** 40.72 ±1.28**
2.2 大鼠肝功能的變化 從表1可看出,模型組大鼠4周肝功能ALT水平較正常對照組高(P<0.05),隨著動物實驗的進(jìn)行及肝纖維化的形成和發(fā)展,ALT水平逐漸增加,顯著高于正常對照組(P<0.01)。
2.3 大鼠門靜脈壓的變化 模型組大鼠2周門靜脈壓水平就較正常對照組高(P<0.05),而且隨著動物實驗的進(jìn)行及肝纖維化的形成和發(fā)展,門靜脈壓水平逐漸增高,顯著高于正常對照組(P<0.01,見表1)。
2.4 大鼠血清中IGFBP-2的變化 由表1可知,模型組大鼠第2、4、6、8周IGFBP-2水平較正常對照組明顯增加(P<0.01)。且隨著肝纖維化的進(jìn)展,血清IGFBP-2水平逐漸增高。
2.5 模型組大鼠血清IGFBP-2水平與肝纖維化程度相關(guān)性分析 肝纖維化的程度可以用肝臟膠原面積比定量表示,將模型組大鼠肝臟膠原面積比與模型組血清 IGFBP-2進(jìn)行相關(guān)性分析,得出r=0.874 2,表明肝纖維化程度與血清IGFBP-2水平呈正相關(guān)(P<0.001)。
肝星狀細(xì)胞是膠原纖維的主要來源,是肝纖維化形成的重要因素。激活的肝星狀細(xì)胞通過自分泌和旁分泌產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,在肝纖維化的發(fā)生中起重要作用,這些細(xì)胞因子包括轉(zhuǎn)化生長因子、血小板衍生因子及胰島素樣生長因子等[3]。血液中的IGFBP-2主要由肝組織產(chǎn)生釋放[4],它是對胰島素樣生長因子(IGF)的活性起調(diào)節(jié)作用的重要蛋白,IGF在血液和組織液中不是游離存在而是與IGFBP高親和以復(fù)合物的形式存在,血清IGFBP-2通過對IGFs作用的調(diào)節(jié)而在肝纖維化的形成中發(fā)揮重要作用。因此,本實驗通過建立CCl4誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化模型,測定血清IGFBP-2的動態(tài)變化,明確血清IGFBP-2與肝纖維化的關(guān)系。
本實驗結(jié)果顯示,模型組大鼠隨著肝纖維化程度的加重,門靜脈壓力增高,IGFBP-2水平增高。進(jìn)一步對血清IGFBP-2水平與肝纖維化程度進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示血清IGFBP-2水平與肝纖維化程度呈正相關(guān)(P<0.01),與文獻(xiàn)報道相一致[5,6]。體外培養(yǎng)肝細(xì)胞受損時,肝細(xì)胞IGFBP-2的表達(dá)和分泌顯著增強(qiáng)。推測IGFBP-2參與了肝細(xì)胞的損傷過程[7]??莘窦?xì)胞與肝細(xì)胞共同培養(yǎng)可以誘導(dǎo)肝細(xì)胞合成IGFBP-2增多[8]。激活的星狀細(xì)胞可表達(dá)和分泌IGFBP-2。TGF-β1可刺激星狀細(xì)胞表達(dá)和產(chǎn)生IGFBP-2,TGF-β1與肝纖維化關(guān)系密切,因此IGFBP-2參與了肝纖維化的發(fā)展[9]。
綜上所述,隨著肝纖維化程度的加重,門脈壓力增高,血清IGFBP-2逐漸增加,IGFBP-2在肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用。
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