徐士勛 王咪娜 林錦旋 程亞濤 王艷慧 緒擴(kuò) 張宇忠 雷海民
目前酒精濫用已經(jīng)成為世界性的危害,長期大量飲酒對肝臟有直接毒害作用,從而引發(fā)酒精性肝病(alcoholic liver disease,ALD)。在中國ALD發(fā)病率呈逐年上升趨勢,已經(jīng)嚴(yán)重威脅了人民健康[1],酒精性肝病已成為僅次于病毒性肝炎的第二大肝病[2]。
近年來中醫(yī)中藥防治酒精性肝病的臨床和實(shí)驗(yàn)研究已有報道[3],鱉甲作為一味常用的保肝、護(hù)肝良藥[4-6],本課題組從醋炙鱉甲中分離獲得寡肽I-C-F-6,通過藥理研究證實(shí)該物質(zhì)對CCl4誘導(dǎo)的急性肝損傷具有防護(hù)作用,初步推斷其機(jī)理可能與提升肝臟內(nèi)抗氧化酶谷胱甘肽還原酶及谷胱甘肽過氧化物酶與超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性有關(guān)[7-8]。臨床和實(shí)驗(yàn)研究報道,鱉甲對酒精引起的肝病也具有一定臨床應(yīng)用[9-10],因此本實(shí)驗(yàn)探討了其對小鼠急性酒精性肝損傷的作用。
本實(shí)驗(yàn)采用預(yù)先注射給藥30天后以60%酒精灌胃3次誘導(dǎo)建立小鼠急性肝損傷模型,考察各實(shí)驗(yàn)組血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase,AST)酶含量及肝臟SOD活力、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及肝組織病理學(xué)檢查,觀察并分析評價鱉甲寡肽化合物I-C-F-6防治酒精致小鼠急性肝損傷效果,深入研究了該化合物的肝保護(hù)作用,為寡肽I-C-F-6用于臨床防治酒精性肝病提供一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
健康雄性ICR小鼠18~20 g,北京中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供,實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)許可證SCXK(京)2012-0001。
鱉甲寡肽I-C-F-6(序列:GAGPHGG,純度大于98%),實(shí)驗(yàn)室從醋炙鱉甲中分離純化確證結(jié)構(gòu),委托上??齐纳锟萍加邢薰竞铣?。乙醇,生理鹽水,雙蒸水。ALT試劑盒、AST試劑盒、SOD試劑盒、MDA試劑盒,均購自南京建成生物工程研究所,其它試劑均為國產(chǎn)分析純,均購自北京化工廠。
萬分之一分析天平(上海分析儀器廠);TDL-5-A CENTRZFUGE 高速離心機(jī)(飛鴿牌);DK-98-I 型恒溫水浴鍋;注射器(常州悅康醫(yī)療器械有限公司);RM2015 組織切片機(jī)( Leicainstruments Ltd. );Nikon ECLIPSE90i顯微鏡。
雄性ICR小鼠48只,體重(18±2) g,隨機(jī)分為5組:正常對照組8只,模型組10只,寡肽低劑量、寡肽高劑量組各10只,陽性藥組10只,實(shí)驗(yàn)過程中無動物死亡。
動物適應(yīng)飼養(yǎng)1周后,正常對照組和模型組均按0.12 ml·kg-1劑量皮下注射生理鹽水,每天1次;寡肽低劑量組和寡肽高劑量組分別以0.32 mg·kg-1和0.64 mg·kg-1濃度,按0.12 ml·kg-1劑量皮下注射寡肽的生理鹽水溶液;陽性藥組以240.00 mg·kg-1濃度按0.12 ml·kg-1劑量灌胃還原型谷胱甘肽,連續(xù)30天。30天后,除正常對照組以0.12 ml·kg-1劑量灌胃生理鹽水外,其余組均以0.12 ml·kg-1劑量灌胃60%乙醇3次(10小時/次)。
第30天給藥結(jié)束后,連續(xù)3次灌胃60%酒精后(10小時/次),最后一次禁食不禁水12小時,小鼠摘取眼球取血后,分離血清,-20 ℃保存待檢;小鼠取血處死后,打開腹腔,觀察肝臟色質(zhì)形態(tài)等情況,從肝右葉切取1.0 cm×0.8 cm×0.3 cm大小肝組織一塊做蘇木精—伊紅染色,取肝左葉1.0 g,制備10%的肝勻漿待檢。
小鼠行為學(xué)狀態(tài):小鼠飲食量、毛發(fā)光澤、體重、糞便狀態(tài)、醉酒狀態(tài)。
小鼠肝體指數(shù):稱量小鼠體重及肝重,記錄后以肝臟質(zhì)量除以體重,得到小鼠的肝體指數(shù)。
血清ALT、AST測定:按試劑盒說明書步驟操作檢測血清ALT,AST活性。
肝組織MDA、SOD的測定:按試劑盒說明書步驟操作檢測肝臟MDA, SOD水平。
模型組小鼠毛質(zhì)粗糙,厭食,精神萎靡,動作遲緩,體重明顯減輕,解剖肝臟花斑樣改變,蒼白、質(zhì)硬,有的有腹腔積液;給藥組有所改善。實(shí)驗(yàn)過程中,模型組小鼠無死亡現(xiàn)象。
與正常對照組相比,模型組血清ALT、AST的活性含量明顯升高(P<0.05);與模型組相比,寡肽組和陽性藥組血清ALT、AST含量明顯降低(P<0.05);與寡肽組相比,陽性藥組血清ALT、AST的含量無明顯差異(P>0.05)。見表1。
表1 寡肽I-C-F-6對酒精所致急性肝損
注:與正常對照組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與模型組相比,cP<0.05。
與正常對照組相比,模型組肝勻漿SOD活力顯著降低、MDA含量明顯升高(P<0.05);與模型組
相比,寡肽組和陽性藥組肝勻漿SOD活力顯著升高、MDA含量明顯降低(P<0.05);與寡肽組相比,陽性藥組肝勻漿SOD活力顯著升高、MDA含量明顯降低(P<0.05);見表2。
HE染色后,電鏡下觀察,正常對照組對照肝細(xì)胞核深染,胞漿較大,胞質(zhì)均勻(A)。模型組肝細(xì)胞中央靜脈周圍存在碎片狀肝細(xì)胞壞死,部分肝細(xì)胞核溶解消失,有充血現(xiàn)象(B)。寡肽低劑量組肝細(xì)胞水腫范圍較大,出現(xiàn)肝細(xì)胞空泡(C)。寡肽高劑量組肝細(xì)胞水腫較輕(D)。陽性藥組肝部分肝細(xì)胞侵潤,肝細(xì)胞正常范圍多(E)。見圖1。
A
B
C
D
EA 正常對照組;B 模型組;C 寡肽低劑量組(0.32 mg·kg-1);D 寡肽高劑量組(0.64 mg·kg-1);E 陽性藥組(240 mg·kg-1)圖1 小鼠肝組織病理學(xué)檢查(HE染色 ×400)
組別n給藥濃度(mg·kg-1)SOD(U·ml-1)MDA(nmol·ml-1)肝體指數(shù)正常對照組8-60.44±5.441.82±0.290.050±0.0033模型組10-45.37±8.55a4.54±1.48a0.059±0.0034寡肽低劑量組100.3257.59±2.58b2.05±0.35b0.052±0.0038寡肽高劑量組100.6454.94±3.55b1.91±0.58b0.050±0.0037陽性藥組10240.00 58.01±14.95c 2.01±0.22c0.049±0.0029
注:與正常對照組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與模型組相比,cP<0.05。
酒精吸收入血后,90%以上主要在肝臟代謝,其肝損傷機(jī)制主要有乙醇的直接毒性、乙醇氧化成乙醛導(dǎo)致的化學(xué)性損傷、氧應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化等,可損害肝臟各種細(xì)胞器和酶的結(jié)構(gòu)功能[11]。
ALT和AST是用于診斷肝實(shí)質(zhì)損害的主要酶類,是肝損傷的主要指標(biāo),當(dāng)肝細(xì)胞被破壞、細(xì)胞膜通透性增高及線粒體損傷時,ALT和AST被釋放到血液中,使之明顯升高[12];自由基引起的氧化損傷被認(rèn)為是酒精性肝損傷的重要病理機(jī)制[13],它可以激活氧分子產(chǎn)生氧自由基導(dǎo)致肝細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化[14-15],其中SOD對機(jī)體的氧化與抗氧化平衡起著重要的作用,它能清除超氧陰離子自由基,保護(hù)細(xì)胞免受損傷[16];MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物,它既能反映機(jī)體內(nèi)氧化反應(yīng),也能作為機(jī)體損傷的損害因子[17]。
還原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成的一種三肽,能參與體內(nèi)氧化還原過程,和過氧化物及自由基本結(jié)合對抗氧化劑對巰基的破壞,保護(hù)細(xì)胞膜中含巰基的蛋白質(zhì)和含巰基酶不被破壞,同時還可對抗自由基對重要臟器的損害,臨床上常應(yīng)用于肝臟疾病[18]。
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)模型組的肝體指數(shù)最大,可能是酒精對肝組織造成了影響,使肝臟腫脹、膨大,造成了一定的肝損傷;由血清指標(biāo)及肝臟指標(biāo)的統(tǒng)計比較可見,模型組小鼠血清指標(biāo)ALT、AST及肝臟MDA較正常對照組有顯著升高,肝臟SOD活力明顯降低;而給予寡肽藥物的兩個劑量組肝功能指標(biāo)均有不同程度的改善,其中寡肽高劑量組在對ALT、AST、MDA的抑制作用方面和SOD活力升高方面尤其明顯,陽性藥組則優(yōu)于寡肽組。肝組織HE染色后的形態(tài)學(xué)觀察亦說明,寡肽I-C-F-6可改善酒精導(dǎo)致的急性肝損傷;由此說明鱉甲寡肽I-C-F-6對酒精誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷有較好的預(yù)防保護(hù)作用。
由鱉甲寡肽I-C-F-6可以升高肝臟SOD酶活力和降低MDA含量可以說明其酒精性肝損傷保護(hù)機(jī)制可能是通過抗自由基及脂質(zhì)過氧化而實(shí)現(xiàn),但仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)。
本實(shí)驗(yàn)所用藥物鱉甲寡肽I-C-F-6是一種由7個L-氨基酸組成的具有全新結(jié)構(gòu)的小肽化合物,其分子量小于1000,與蛋白質(zhì)相比,小分子肽的抗原性小,不易引起過敏反應(yīng),而且還具有很好的溶解性,在體內(nèi)吸收快、利用率高,因此更有利于發(fā)揮藥效。以上研究表明,鱉甲寡肽化合物I-C-F-6在防治酒精誘導(dǎo)形成的小鼠急性肝損傷方面有著較為顯著作用,具有保護(hù)肝細(xì)胞作用,為后續(xù)先導(dǎo)化合物的開發(fā)和研究奠定基礎(chǔ),為后期臨床研究提供一定的參考依據(jù)。
[1] 莊輝.酒精性肝病的流行病學(xué)[J].中華肝臟病雜志,2003,11(11):689.
[2] 李學(xué)鋒,周明歡,向平,等.胰島素抵抗與酒精性肝病血清瘦素水平的關(guān)系[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2008,24(4):592-593.
[3] 路瑞華,魯慶峰.中醫(yī)藥防治酒精性肝損傷的研究進(jìn)展[J].黑龍江醫(yī)藥,2004,1(17):38.
[4] 姜宏偉.單味鱉甲治療肝炎肝硬化30例[J].臨床醫(yī)學(xué),2007,27(6):93-94.
[5] 曹鐵栓.通絡(luò)化纖湯治療肝纖維化66例[J].陜西中醫(yī),2006,26(9):1071-1073.
[6] 鄺衛(wèi)紅.鱉甲煎湯治療慢性乙型肝炎27例療效觀察[J].山東中醫(yī)雜志,2005,24(11):655-657.
[7] 雷海民.抗乙肝病毒寡肽及其衍生物[P].申請?zhí)?201010187949.9,實(shí)質(zhì)審查的生效.
[8] 張宇忠.鱉甲寡肽化合物I-C-f-6對四氯化碳誘導(dǎo)小鼠急性肝損傷的保護(hù)作用[J].中國病理生理雜志,2010,26(10):2074.
[9] 郝彥開,楊玉巧,賈軍峰,等.化肝湯1號對中老年酒精性肝纖維化患者TGF-β1的影響[J].中國老年學(xué)雜志,2011,31(20):3916-3917.
[10] 黃文豹.復(fù)方鱉甲軟肝片治療酒精性肝硬化療效觀察[J].浙江中西醫(yī)結(jié)合雜志,2007,17(2):93-94.
[11] 厲有名.酒精性肝病的發(fā)病機(jī)制[J].中華肝臟病雜志,2003,11(11):690-691.
[12] Kew MC.Serum aminotransferase concentration as evidence of hepatocellular damage [J].Lancet 2000,355(9204):591-592.
[13] Kaplowitz N.Mechanisms of liver cell injury[J].J Hepatol,2000,32(1 Suppl):39-47.
[14] MullerA,Sies H.Inhibition of ethanol-and aldehyde-induced release of ethane from isolated perfused rat liver by Pargyline and disulfiram[J].Pharmacol Biochem Behav,1983,18(6):429.
[15] Strubelt O,Younes M,Pentz R.Enhancement by glutathione Depletion of ethanol-induced acute hepatotoxicity in vitro and in vivo[J].Toxicology,1987,45(2):213.
[16] 方允中,李文杰.自由基與酶(基礎(chǔ)理論及其在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用)[M].北京:科學(xué)出版社,1999:200-205.
[17] Masalkar PD,Abhang SA.Oxidative stress and antioxidant status in patients with alcoholic liver disease[J].Clin ChimActa,2005,355(1-2):61-65.
[18] 袁平戈,張大志.還原型谷胱甘肽的作用機(jī)制及臨床應(yīng)用[J].藥品評價,2006,3(5):385-390.