羅偉生,歐士鈺,靳雅玲,覃 浩,孫旭銳,喻 勤,傅向陽(yáng)
(1.桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科,廣西桂林 541001;2.廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化科,南寧 530001)
肝纖維化是肝臟細(xì)胞外基質(zhì)的合成與降解平衡被破壞,導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)度沉積的病理過(guò)程,是各種慢性肝病進(jìn)一步向肝硬化發(fā)展的必經(jīng)階段[1-2]。目前認(rèn)為,肝纖維化乃至早期肝硬化均可逆[3]。因此,對(duì)肝纖維化的防治具有重要意義。荔枝為廣西東南部特產(chǎn),其核仁作為廣西特色中藥已有幾千年的應(yīng)用歷史。荔枝核總黃酮(total flavone from Litchi chinensis Sonn,TFL)是從荔枝核提取的有效藥理成分。實(shí)驗(yàn)研究表明,TFL可通過(guò)促進(jìn)活化肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cell,HSC)凋亡而發(fā)揮抗肝纖維化作用[4]。本實(shí)驗(yàn)旨在進(jìn)一步觀察TFL抗肝纖維化作用,并對(duì)其可能機(jī)制進(jìn)行探討。
1.1 材料 本實(shí)驗(yàn)采用40只健康雄性SD大鼠,SPF級(jí),質(zhì)量(200±20)g,由桂林醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供(合格證號(hào):SCXK桂2007-0001)。主要試劑及藥品:丙二醛(malondialdehyde,MDA)測(cè)試盒,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)測(cè)試盒購(gòu)于南京建成生物工程研究所;兔抗大鼠核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear transcription factors-kappa B,NF-κB)多克隆抗體購(gòu)于北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;免疫組織化學(xué)二抗試劑、3,3′-二氨基聯(lián)苯胺(3,3′-Diaminobenzidine,DAB)顯色購(gòu)于福建邁新生物科技有限公司;秋水仙堿-二甲基亞硝胺(DMN)購(gòu)于Sigma公司;TFL購(gòu)于廣州廣弘中藥材公司,經(jīng)鑒定為無(wú)患子科植物荔枝的成熟種子,桂林醫(yī)學(xué)院藥理實(shí)驗(yàn)室提取分離,荔枝核總黃酮含量達(dá)54.2%,用蒸餾水稀釋為40g/L溶液。
1.2 方法
1.2.1 大鼠分組及處理 大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組、TFL給藥組、秋水仙堿組,每組10只。正常對(duì)照組以等體積的生理鹽水灌胃。模型組、TFL給藥組、秋水仙堿組按Ala-Kokko等方法腹腔注射0.5%DMN制作肝纖維化模型[5]。造模與給藥同時(shí)。模型組、TFL給藥組、秋水仙堿組分別用5 mL/kg生理鹽水、200mg·kg-1·d-1TFL及0.1mg·kg-1·d-1秋水仙堿灌胃[4],每日1次,共6周。6周后處死大鼠,抽取下腔靜脈血,常規(guī)分離血清,取部分肝臟組織加冷生理鹽水制成10%肝組織勻漿,取同一部位新鮮肝臟組織固定于體積分?jǐn)?shù)為10%的中性甲醛溶液中1d,制作石蠟切片。大鼠處死前禁食不禁水24h。
1.2.2 血清及肝組織勻漿生化指標(biāo)檢測(cè) 血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase,AST)用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定,嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明進(jìn)行MDA、SOD指標(biāo)的檢測(cè)。
1.2.3 肝組織病理學(xué)檢查 蘇木素-伊紅(hematoxylin and eosin staining,HE)染色、馬松染色按常規(guī)方法進(jìn)行。纖維化分級(jí)評(píng)分參照2002年中華肝臟病學(xué)會(huì)肝纖維化分級(jí)法進(jìn)行膠原纖維增生程度半定量分析[6],最低0分,最高29分;得分越高,表示纖維化程度越重。
1.2.4 免疫組化檢測(cè)NF-κB蛋白的表達(dá) 防脫切片經(jīng)過(guò)常規(guī)脫蠟、脫水;2% 乙二胺四乙酸二鈉(ethylenediaminetetraaceticacid,EDTA)高溫修復(fù)20min冷卻后磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered saline,PBS)沖洗;3%過(guò)氧化氫(hydrogen peroxide,H2O2)阻斷10min,PBS沖洗;滴加NF-κB多克隆抗體(1∶200),1h后PBS洗;滴加二抗,15min后PBS沖洗;DAB顯色;蘇木精復(fù)染,常規(guī)脫水,透明,中性樹(shù)膠封固,光鏡下觀察。用已知陽(yáng)性切片作為陽(yáng)性對(duì)照,用PBS代替一抗作為陰性對(duì)照。NF-κB p65采用半定量計(jì)分方法,以細(xì)胞核或胞漿呈棕黃色為(+)。參照免疫組化顯色標(biāo)準(zhǔn)[7]:按顯色程度分弱、中、強(qiáng)3種,分別記以1、2、3分。每個(gè)指標(biāo)的每個(gè)標(biāo)本,取10個(gè)較好的高倍視野,按顯色范圍分為4度:+為顯色范圍占高倍視野小于25%;++為顯色占高倍視野25%~50%;+++為顯色占高倍視野>50%~75%;++++為顯色占高倍視野大于75%。將每個(gè)高倍視野顯色程度和范圍換算成顯色指數(shù),顯色指數(shù)=顯色程度×顯色范圍(+為1分、++為2分、+++為3分、++++為4分),取其均數(shù)作為每個(gè)檢測(cè)指標(biāo)的最終顯色指數(shù)。
2.1 一般情況 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中共有4只大鼠死亡,尸檢及肝臟HE染色檢查,死因均為急性肝衰竭,死亡動(dòng)物不計(jì)入統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。
2.2 TFL對(duì)肝纖維化大鼠血清AST、ALT水平的影響 模型組AST、ALT水平最高,與正常對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),TFL給藥組、秋水仙堿組ALT、AST水平明顯低于模型組(P<0.05)。TFL給藥組ALT、AST與秋水仙堿組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。
表1 TFL對(duì)各組大鼠血清AST、ALT水平的影響()
表1 TFL對(duì)各組大鼠血清AST、ALT水平的影響()
*:P<0.05,與正常對(duì)照組比較;#:P<0.05,與模型組比較;△:P<0.05,與秋水仙堿組比較。
組別 n ALT(U/L) AST(U/L)10 45.45±11.05 84.95±14.50模型組 8 194.63±22.86* 293.99±23.78*TFL給藥組 9 109.78±18.69*?!?156.50±26.29*?!髑锼蓧A組 9 147.11±27.29*# 213.83±31.53*#正常對(duì)照組
2.3 TFL對(duì)肝纖維化大鼠肝組織MDA、SOD的影響 與正常對(duì)照組比較,模型組大鼠肝組織MDA含量顯著升高,SOD含量明顯減低(P<0.05)。與模型組比較,TFL給藥組大鼠肝組織MDA的含量明顯降低,SOD含量顯著升高(P<0.05)。TFL給藥組與秋水仙堿組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)果提示:TFL能顯著降低DMN誘導(dǎo)的肝纖維化大鼠肝組織中MDA含量,升高SOD含量。見(jiàn)表2。
表2 TFL對(duì)各組大鼠肝組織MDA、SOD的影響()
表2 TFL對(duì)各組大鼠肝組織MDA、SOD的影響()
*:P<0.05,與正常對(duì)照組比較;#:P<0.05,與模型組比較;△:P>0.05,與秋水仙堿組比較。
組別 n MDA(nmol/mg) SOD(U/mg)10 6.19±1.35 345.30±20.02模型組 8 15.08±2.93* 242.73±48.32*TFL給藥組 9 8.54±1.96*#△ 286.68±30.15*?!髑锼蓧A組 9 8.64±2.30*# 276.60±29.26*#正常對(duì)照組
2.4 肝組織病理學(xué)檢測(cè)結(jié)果 光鏡觀察,與正常對(duì)照組相比,模型組肝細(xì)胞索排列紊亂,肝細(xì)胞水腫,脂肪變性,增生纖維分割、包繞肝小葉,多數(shù)正常小葉結(jié)構(gòu)破壞或消失,匯管區(qū)周圍粗大膠原沉積,纖維隔內(nèi)大量炎細(xì)胞浸潤(rùn)。TFL給藥組和秋水仙堿組HE、馬松染色均顯示肝細(xì)胞水腫及變性不明顯,肝小葉結(jié)構(gòu)破壞明顯減輕,膠原纖維增生較少,纖維疏松變窄,炎性細(xì)胞浸潤(rùn)較少。見(jiàn)圖1、表3。
2.5 免疫組化NF-κB p65蛋白表達(dá)結(jié)果 正常肝組織NF-κB呈弱陽(yáng)性表達(dá),分布在匯管區(qū)、竇周及少數(shù)肝細(xì)胞中,顯色淡;模型組NF-κB呈強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá),與正常對(duì)照組比較表達(dá)明顯增強(qiáng)(P<0.05),主要表達(dá)于匯管區(qū)和纖維間隔及肝細(xì)胞中,顯色最深呈棕黃色;TFL給藥組NF-κB蛋白表達(dá)與模型組比較明顯下降(P<0.05),顯色較淡;秋水仙堿組NF-κB蛋白表達(dá)水平低于模型組(P<0.05)。TFL給藥組與秋水仙堿組比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)圖2、表3。
圖1 各組肝組織光鏡檢查(HE×100)
圖2 各組肝組織NF-κB蛋白的表達(dá)(×400)
表3 各組肝組織纖維化評(píng)分及NF-κB表達(dá)情況()
表3 各組肝組織纖維化評(píng)分及NF-κB表達(dá)情況()
*:P<0.05,與正常對(duì)照組比較;#:P<0.05,與模型組比較;△:P<0.05,與秋水仙堿組比較。
組別 n 10 0.80±0.42 1.40±0.70模型組 8 21.13±5.46* 9.00±2.51*TFL給藥組 9 6.78±3.93*?!?4.11±2.26*?!髑锼蓧A組 9 15.67±5.74*# 6.44±2.74*#纖維化評(píng)分 顯色指數(shù)正常對(duì)照組
2.6 肝纖維化評(píng)分與 MDA、SOD、NF-κB相關(guān)性分析 肝組織病理學(xué)肝纖維化評(píng)分與 MDA、NF-κB呈正相關(guān)(r=0.72,0.66),與SOD呈負(fù)相關(guān)(r=-0.57)。
本實(shí)驗(yàn)中,作者采用DMN建造大鼠肝纖維化模型研究TFL抗肝纖維化的作用機(jī)制。DMN誘導(dǎo)的肝纖維動(dòng)物模型,與人類肝硬化早期改變的膠原沉積特點(diǎn)相似,DMN是一種肝毒性化合物,一方面可在線粒體中代謝為乙醛,進(jìn)而與蛋白質(zhì)交聯(lián);另一方面DMN代謝產(chǎn)生活性甲基化基因,引起核酸、蛋白質(zhì)的甲基化,導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死與肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化,刺激HSC活化與膠原基因表達(dá),導(dǎo)致肝纖維化。
脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)是連結(jié)組織損傷與纖維化兩個(gè)過(guò)程的紐帶,抑制過(guò)氧化反應(yīng),不僅可促進(jìn)肝損傷修復(fù),而且也可防止纖維化的發(fā)生和發(fā)展[8]。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),模型組肝組織有較多的成纖維細(xì)胞出現(xiàn),肝索排列紊亂,纖維結(jié)締組織增生纖維間隔形成,提示大鼠肝纖維化模型復(fù)制成功。TFL防治干預(yù)6周后,血清ALT、AST、MDA含量明顯降低,SOD水平明顯升高,肝組織損傷程度呈好轉(zhuǎn)趨勢(shì),肝細(xì)胞壞死減少,病理學(xué)檢查肝纖維化程度明顯改善。結(jié)果提示,TFL有較好的保護(hù)肝細(xì)胞、改善肝功能及抗肝纖維化作用,其機(jī)制可能與其提高SOD活性,降低MDA含量,清除氧自由基,保護(hù)肝細(xì)胞,抑制機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)有關(guān)。
NF-κB是一種具有轉(zhuǎn)錄激活功能的蛋白質(zhì),普遍存在于多種組織的多種細(xì)胞中。研究表明,靜止的HSC向活化的HSC轉(zhuǎn)化時(shí),NF-κB的結(jié)合活性增加,在細(xì)胞受到病毒、細(xì)菌毒素感染、缺血缺氧、組織損傷等各種因素作用下NF-κB活化,進(jìn)入細(xì)胞核與相應(yīng)的靶基因結(jié)合,啟動(dòng)細(xì)胞黏附分子NOS和環(huán)氧化酶-2等基因轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致促炎因子、自由基、前列腺素等炎癥介質(zhì)的大量產(chǎn)生,從而引起相應(yīng)病變,并同時(shí)以自分泌或旁分泌的形式激活未活化枯否細(xì)胞中的NF-κB,產(chǎn)生更多的炎性介質(zhì),形成“炎性瀑布”,造成肝臟炎癥反應(yīng),激活HSC參與肝臟纖維化進(jìn)程[9-10]。而且NF-κB還具有抗 HSC凋亡的作用,使得活化的HSC的數(shù)量維持在一定的水平,一定程度上促進(jìn)了纖維化的發(fā)生和發(fā)展[11-12]。因此,抑制NF-κB的表達(dá)和增殖,可以作為抗肝纖維化治療的有效途徑之一[13-14]。
在本次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)正常對(duì)照組NF-κB呈弱陽(yáng)性表達(dá),模型組強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá),而運(yùn)用TFL及秋水仙堿處理后治療組肝組織NF-κB的表達(dá)明顯減弱,表明NF-κB參與了DMN誘導(dǎo)的肝纖維化進(jìn)程。模型組肝組織病理學(xué)表現(xiàn)為廣泛纖維組織增生假小葉形成;而采用TFL處理后TFL組肝組織NF-κB活性顯著下降,病理學(xué)顯示其纖維化程度較模型組明顯改善,僅見(jiàn)少量纖維間隔及炎細(xì)胞浸潤(rùn),肝小葉結(jié)構(gòu)基本正常,無(wú)肝硬化形成。相關(guān)性分析表明,NF-κB在肝內(nèi)表達(dá)的增強(qiáng)程度與病理學(xué)上纖維化程度評(píng)分呈一定正相關(guān),提示TFL抗肝纖維化作用可能與其下調(diào)NF-κB表達(dá),進(jìn)而抑制HSC活化、促進(jìn)活化的HSC凋亡有關(guān)。
綜上所述,TFL對(duì)DMN誘導(dǎo)的肝纖維化具有較好的防治作用,其機(jī)制可能與減輕機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)、抑制NF-κB的高表達(dá)有關(guān)。然而TFL抗肝纖維化的具體體內(nèi)生物過(guò)程尚有待進(jìn)一步研究。
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