杜麗萍, 康 永, 郝旭亮, 劉 聰, 岳永花
(山西省中醫(yī)藥研究院,山西太原030012)
[科研報(bào)道]
菊杞保肝膠囊對(duì)大鼠亞急性酒精性肝損傷的保護(hù)作用及其機(jī)理
杜麗萍, 康 永, 郝旭亮, 劉 聰, 岳永花*
(山西省中醫(yī)藥研究院,山西太原030012)
目的觀察菊杞保肝膠囊對(duì)大鼠亞急性酒精性肝損傷的防治作用及作用機(jī)理。方法取SPF清潔級(jí)SD大鼠60只,隨機(jī)分為6組,分別為空白組、模型組、對(duì)照藥 (葵花護(hù)肝片)組、菊杞保肝膠囊低、中、高劑量 (0.23、0.46、0.92 kg/g)組,建立大鼠亞急性酒精性肝損傷模型,菊杞保肝膠囊各組及對(duì)照藥水溶液灌胃,給藥30 d后,檢測(cè)大鼠血清中膽固醇 (CHO)、甘油三酯 (TG)、低密度脂蛋白膽固醇 (LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇 (HDL-C)、膽紅素 (TBIL)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (AST)及超氧化物歧化酶 (SOD)活性和丙二醛(MDA)水平;ELISA檢測(cè)血清中腫瘤壞死因子(TNF-α)、前列腺素E2(PGE2)、白介素-6(IL-6)的水平;RTPCR檢測(cè)COX-2 mRNA的表達(dá)及肝組織病理觀察。結(jié)果與模型組比較,菊杞保肝膠囊各劑量組大鼠血清中CHO、TG、LDL-C、ALT、AST、PGE2、TNF-α、IL-6水平降低,COX-2表達(dá)下調(diào),HDL-C水平升高(P<0.05或P<0.01),并可顯著升高中、高劑量組大鼠血清中SOD活性,降低MDA水平 (P<0.05或P<0.01)。病理結(jié)果顯示菊杞保肝膠囊各劑量能改善模型大鼠的肝臟組織病理損傷。結(jié)論菊杞保肝膠囊對(duì)大鼠亞急性酒精性肝損傷具有保護(hù)作用,其作用機(jī)理可能與降低血清中PGE2,TNF-α及IL-6量及下調(diào)肝組織COX-2的表達(dá)及抗氧化應(yīng)激有關(guān)。
菊杞保肝膠囊;亞急性酒精性肝損傷;大鼠;血脂;肝功
目前我國由大量酗酒所致的肝損傷呈逐年上升趨勢(shì),為僅次于病毒性肝炎的第二大肝?。?]。酒精性肝損傷是以肝臟脂肪變性、炎性細(xì)胞浸潤(rùn),甚至纖維化為特征的一種長(zhǎng)期慢性中毒性肝臟疾?。?],其主要臨床特征是惡心嘔吐、黃疸、肝臟腫大和壓痛,進(jìn)一步可并發(fā)肝功能衰竭和上消化道出血等[3]。菊杞保肝膠囊為我院的臨床經(jīng)驗(yàn)方,由澤瀉、葛根、菊花、枸杞子等藥材組成,在治療酒精性肝病效果顯著,毒副作用少,且低成本、高效率、具有開發(fā)價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)就菊杞保肝膠囊對(duì)亞急性酒精性肝損傷大鼠的保肝作用進(jìn)行研究探討。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 60只健康SD大鼠,雌性未孕,體質(zhì)量(220±20)g,購于北京華阜康生物科技股份有限公司,許可證號(hào)SCXK(京)2009-0004。清潔恒溫環(huán)境,飼料由醫(yī)科院動(dòng)物研究所提供,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周開始實(shí)驗(yàn)。
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 科大創(chuàng)新股份有限公司KDC-2046低速冷凍離心機(jī);北京普析通用儀器有限責(zé)任公司TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(jì);日本三洋公司醫(yī)用冷凍冰箱;美國BioTeK公司全自動(dòng)酶標(biāo)儀,多功能微孔讀板儀;LEICA RM2125石蠟切片機(jī);日本Olympus PM.10AD光學(xué)顯微鏡;日本株式會(huì)社尼康Nikon尼康光鏡顯微照相機(jī);美國Agilent StratagenePCR儀;全自動(dòng)生化分析儀OLYMPUS-AU640。
1.3 試劑和材料 菊杞保肝膠囊為自制,批號(hào)130705。由菊花、枸杞子、丹參、山楂、黃精、葛根等十味藥材組成。加水煎煮2次,每次1 h,合并濾液,濃縮,干燥,得到干膏,出膏率31.56%,干膏為棕褐色,氣微辛、味苦。大鼠每日給藥量5.1 g/kg(相當(dāng)于生藥量15 g)。52%二鍋頭(北京二鍋頭酒業(yè)股份有限公司,批號(hào)043005)??ㄗo(hù)肝片 (黑龍江葵花藥業(yè)股份有限公司,批號(hào)201309004)。CHO、TG、HDL-C、LDL-C試劑盒均購自北京北化康泰臨床試劑有限公司,批號(hào)分別為:20130115、20130112、20130717、20130401??偰懠t素測(cè)試盒、MDA測(cè)試盒、SOD測(cè)試盒,均購自南京建成生物工程研究所,批號(hào)分別為20130816、20130911、20130916。PGE2、TNF-α、IL-6試劑盒購自上海西唐生物科技有限公司,批號(hào)分別為1310283、1310318、130325。RT-PCR試劑盒購自上海生工公司;引物由上海生工生物工程有限公司合成。
2.1 動(dòng)物模型建立 50只SD大鼠,每天灌胃給予52%二鍋頭10mL/kg,每天1次,連續(xù)4周,復(fù)制亞急性酒精性肝損傷大鼠模型[4]。
2.2 動(dòng)物分組與給藥 (受試藥物灌胃后間隔2 h以上再給予52%二鍋頭) 將50只SD大鼠隨機(jī)分為5組即模型組、陽性對(duì)照組 (葵花護(hù)肝片,0.525 g/kg),菊杞保肝膠囊低劑量組(0.23 g/kg)、中劑量組(0.46 g/kg)、高劑量組 (0.92 g/kg),每組10只。另取10只大鼠為空白組。各組大鼠分別灌胃給予上述劑量的受試藥物;空白組和模型組給予相同劑量的蒸餾水。給藥體積為1 mL/100 g,連續(xù)30 d,每周稱定體質(zhì)量一次,調(diào)整給藥劑量。
2.3 指標(biāo)檢測(cè)及方法
2.3.1 一般情況觀察 觀察實(shí)驗(yàn)過程中各組動(dòng)物的一般情況,包括精神、活動(dòng)狀況、飲食、排便、皮毛等,每周測(cè)1次體質(zhì)量,觀察大鼠的體質(zhì)量變化情況。末次給藥后8 h,稱體質(zhì)量,10%水合氯醛 (0.3 mL/100 g)麻醉,腹主動(dòng)脈取血,3 000 r/min離心,15 min,取上清液制備血清,-20℃保存待檢;分離肝臟組織,稱定,左葉置于10%福爾馬林中固定,右葉迅速放置于液氮中冷凍保存。
2.3.2 肝臟指數(shù) 肝臟指數(shù)(%)=肝臟質(zhì)量 (g)/體質(zhì)量 (g)×100%。
2.3.3 指標(biāo)檢測(cè)方法 檢測(cè)大鼠血脂、肝功及血清中SOD、MDA的水平,總膽紅素 (TBIL)、血清膽固醇(CHO)、血清低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、血清高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、甘油三酯 (TG)檢測(cè)均按試劑盒說明書進(jìn)行檢測(cè);采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)大鼠血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST);化學(xué)比色法檢測(cè)大鼠血清中丙二醛 (MDA)、超氧化物歧化酶 (SOD)的水平。
2.3.4 血清PGE2,TNF-α及IL-6的測(cè)定 采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn) (ELISA)法測(cè)定,按試劑盒說明書進(jìn)行。
2.3.5 COX-2 mRNA的表達(dá) 實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)環(huán)氧-2(COX-2)mRNA的表達(dá),用TRIZOL法提取總RNA,在紫外分光光度計(jì)中測(cè)OD260、OD280值,計(jì)算RNA濃度和含量,OD260/OD280在1.8~2.0,RNA的純度符合實(shí)驗(yàn)要求;檢測(cè)RNA的完整性后采用逆轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)試劑盒將總RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA;特異性引物分別擴(kuò)增COX-2、β-actin。引物序列(5cy3c):COX-2正向引物為CTG TAT CCC GCC CTG CTG GT;反向引物為GAG GCA CTTGCG TTG ATG GT[5]。產(chǎn)物210 bp。β-actin(內(nèi)參照)正向引物為GATGGTGGG TATGGG TCA GAA;反向引物為CTA GGA GCC AGG GCA GTA ATC,產(chǎn)物332 bp(均由上海生工公司合成)。反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性3 min,然后按94℃,30 s,50℃,30 s,72℃,1 min進(jìn)行28個(gè)循環(huán),最后72℃延伸10 min。PCR產(chǎn)物在瓊脂糖凝膠上電泳,溴化乙錠(EB)染色,凝膠成像儀照相記錄。用Quantity One 4.0圖像分析軟件分析。
2.3.6 肝臟組織病理學(xué)檢查 用10%福爾馬林液中固定肝組織標(biāo)本,48 h后常規(guī)脫水、透明、浸蠟、包埋、切片、HE染色、脫水、透明、封片,光學(xué)顯微鏡下觀察。
2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差 (x±s)表示,采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,組間比較采用方差分析及LSD-t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 一般情況 實(shí)驗(yàn)期間,模型組有2只大鼠、葵花護(hù)肝片組1只大鼠、菊杞保肝膠囊中劑量組1只大鼠酒精灌胃誤入氣管死亡,其余全部存活。模型組與空白組比較其皮毛無光澤,有脫毛現(xiàn)象,體質(zhì)量減輕,嗜睡,且反應(yīng)遲鈍,個(gè)別大鼠有被咬傷。中低劑量組相對(duì)模型組大鼠,偶有脫毛,進(jìn)食增多,活動(dòng)相對(duì)較多,食欲和整體狀態(tài)較好。高劑量組與空白組對(duì)比狀態(tài)相近,無死傷。
3.2 菊杞保肝膠囊對(duì)各組大鼠體質(zhì)量和肝臟指數(shù)的影響
與空白組相比,模型組大鼠體質(zhì)量無明顯變化 (P>0.05),但肝臟指數(shù)增加 (P<0.05),與模型組相比,菊杞保肝膠囊各劑量組和葵花護(hù)肝片組大鼠體質(zhì)量無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05),而高劑量組和葵花護(hù)肝片組大鼠肝臟指數(shù)減小,與模型組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05),見表1。
表1 各組大鼠體質(zhì)量和肝臟指數(shù)的變化 (x±s)
3.3 菊杞保肝膠囊對(duì)各組大鼠血脂的影響 與空白組比較,模型組大鼠血清中CHO、TG、LDL-C水平均顯著升高,HDL-C水平降低(P<0.01),表明模型復(fù)制成功。與模型組相比,菊杞保肝膠囊各劑量組大鼠血清中CHO、TG、LDL-C水平降低(P<0.01或P<0.05);HDL-C均升高 (P<0.01),見表2。
表2 各組大鼠血清TBIL、CHO、TG、HDL-C、LDL-C、ALT、AST水平(x±s)
3.4 菊杞保肝膠囊對(duì)各組大鼠肝功能的影響 血清ALT,AST模型組與正常組比較均升高,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P< 0.01);菊杞保肝膠囊各組與模型組比較血清ALT,AST有下降,與模型組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.01或P<0.05),見表3。
表3 各組大鼠血清中ALT、AST水平(x±s)
3.5 菊杞保肝膠囊對(duì)各組大鼠血清中SOD、MDA的影響
模型組大鼠血清中SOD水平降低、MDA水平升高,與正常組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.01);菊杞保肝膠囊中、高劑量組SOD水平均升高,與模型組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);中、高劑量組MDA水平降低,與模型組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.01或P<0.05);陽性組 (葵花護(hù)肝片組)SOD水平較升高,與模型組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),而MDA水平有所降低,與模型組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05),見表4。#P<0.05,##P<0.01
表4 各組大鼠血清中SOD、MDA水平(x±s)
3.6 菊杞保肝膠囊對(duì)各組大鼠血清PGE2、TNF-α及IL-6的影響 由表5所見模型組血清PGE2,TNF-α及IL-6均升高,與正常組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.01);菊杞保肝膠囊各組血清PGE2,TNF-α及IL-6均下降,與模型組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05)。結(jié)果表明菊杞保肝膠囊具有減少炎癥介質(zhì)PGE2,TNF-α及IL-6作用,見表5。
表5 各組大鼠血清PGE2,TNF-α及IL-6水平(x±s)
3.7 菊杞保肝膠囊對(duì)各組大鼠肝組織COX-2mRNA表達(dá)
正常對(duì)照組表達(dá)弱,模型組呈高表達(dá),與對(duì)照組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.01),見圖1。菊杞保肝膠囊高劑量組COX-2 mRNA表達(dá)下調(diào),與模型組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),F(xiàn)=27.94。經(jīng)計(jì)算機(jī)Bandscan軟件分析其灰度值,COX-2mRNA灰度值與β-actin灰度值比值為:對(duì)照組 (n=7)為0.196±0.079,模型組 (n=7)為0.421± 0.033,菊杞保肝膠囊高劑量組 (n=6)為0.281±0.046。
圖1 各組COX-2 mRNA在肝組織中的表達(dá)
3.8 菊杞保肝膠囊對(duì)各組大鼠肝臟形態(tài)學(xué)變化及病理學(xué)檢查 肉眼觀察空白大鼠肝臟被膜光滑,明亮有光澤,呈紅褐色。模型組較空白組大鼠肝臟體積明顯增大,包膜緊張,邊緣圓鈍,部分肝臟呈奶黃色,切面油膩,無光澤,與周圍組織有黏連。與模型組比較,菊杞保肝膠囊各組大鼠介于正常組與模型之間,肝臟顏色紅潤(rùn),被膜較光滑,切面無明顯油膩感,無局灶黃白色變性灶,質(zhì)地接近正常肝組織。肝組織病理學(xué)觀察,光鏡下由圖可見,空白組大鼠肝臟中央靜脈周圍肝細(xì)胞體積未見增大,胞漿致密,肝竇未見異常;與空白組相比,模型組中央靜脈肝細(xì)胞體積明顯增大,胞漿疏松肝竇受壓變窄,并可見大量的紅染物質(zhì),匯管區(qū)可見大量炎細(xì)胞浸潤(rùn);菊杞保肝膠囊高、中、低組肝細(xì)胞體積、胞漿疏松程度顯著減小,肝竇受壓程度降低,部分肝細(xì)胞存在脂肪變及核固縮。見圖2。
亞急性酒精性肝損傷是人類常見的肝病之一,在我國日益增多,早期癥狀通常表現(xiàn)為脂肪肝,進(jìn)而發(fā)展為酒精性肝炎,后期酒精性肝纖維化和肝硬化,因此肝損傷早期的預(yù)防及治療尤為重要。菊杞保肝膠囊源于我院臨床經(jīng)驗(yàn)方,由枸杞、菊花、葛根等十余種藥味組成,臨床表明其具有解毒保肝的功效,但其作用機(jī)理尚未明確。
ALT、AST作為肝細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)氨酶,在氨基酸的合成與分解代謝中起重要作用。在正常情況下活性低,只有極少量釋放入血液中。當(dāng)肝組織受到急性損傷或細(xì)胞膜通透性增加時(shí),這兩種酶活性顯著增高。當(dāng)肝功能受損時(shí)脂類代謝發(fā)生紊亂,從而導(dǎo)致血脂濃度發(fā)生改變,肝病患者肝細(xì)胞腫脹、變性、壞死,使體內(nèi)激素代謝發(fā)生變化,影響脂類代謝,是反映肝實(shí)質(zhì)性損傷的一個(gè)重要指標(biāo)[6]?,F(xiàn)代研究指出,LDL-C、HDL-C測(cè)定可作為肝功能的輔助參考指標(biāo)[7]。本實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒M與空白組比較,血清中ALT和AST均明顯升高,CHO、TG、LDL-C水平顯著升高,HDL-C水平顯著降低,表明大鼠攝入52%北京二鍋頭可成功建立亞急性酒精性肝損傷大鼠模型。經(jīng)杞菊保肝膠囊給藥30 d后,與模型組比較,各給藥組大鼠血清中ALT、AST、CHO、TG、LDL-C水平均顯著降低,HDL-C水平顯著升高,表明杞菊保肝膠囊可改善酒精對(duì)肝組織的損傷作用。
圖2 各組大鼠酒精肝模型肝組織病理學(xué)觀察 (×200)
SOD活性反映了機(jī)體清除氧自由基的能力,MDA的高低反映了機(jī)體細(xì)胞受自由基攻擊的嚴(yán)重程度。機(jī)體自身有一套抗氧化防御系統(tǒng),不斷清除新產(chǎn)生的自由基,當(dāng)機(jī)體SOD活性下降、MDA水平增高時(shí),該防御系統(tǒng)作用減弱或受損,就會(huì)誘發(fā)或加重疾?。?]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明菊杞保肝膠囊中、高劑量均能降低大鼠血清MDA水平,升高SOD活性,菊杞保肝膠囊高劑量組對(duì)血清MDA水平影響要優(yōu)于各組。
酒精性肝炎發(fā)病中有免疫因素參與,如分離的酒精透明小體和自身肝抗原,可刺激體內(nèi)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化和游走移動(dòng)抑制免疫因子活力。有些細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素 (IL)、腫瘤壞死因子(TNF)、前列腺素E2(PGE2)等與酒精性肝炎的發(fā)生有關(guān)。菊杞保肝膠囊各組與模型組比較,血清PGE2、TNF-α及IL-6明顯下降,差別均有顯著性意義,菊杞保肝膠囊具有減少炎癥介質(zhì)PGE2、TNF-α及IL-6作用。
環(huán)氧合酶-2(COX-2)又稱前列腺素合成酶,是前列腺素合成過程中的限速酶,正常情況下在大部分組織中不表達(dá)或極低表達(dá),而主要表達(dá)在單核細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等與炎癥有密切關(guān)系的細(xì)胞或組織中;在炎癥因子或細(xì)胞因子受到各種刺激的情況下可誘導(dǎo)表達(dá),參與和加重炎癥反應(yīng),在炎癥及組織損傷、腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中表達(dá)增高[9-11]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示正常大鼠肝組織中COX-2呈極低表達(dá),模型組中COX-2表達(dá)明顯增高,使用菊杞保肝膠囊后各組COX-2表達(dá)與模型組相比有明顯降低。提示菊杞保肝膠囊各組在急性肝損傷中起著一定的保護(hù)作用,由于COX-2及其產(chǎn)物PGs體系本身的復(fù)雜性,現(xiàn)有的結(jié)果對(duì)于其在肝損傷方面的作用機(jī)制解釋尚不夠完善,有關(guān)亞急性酒精性肝損傷發(fā)生發(fā)展中炎癥通路的作用及確切機(jī)制仍有待進(jìn)一步探討。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在酒精性肝損傷過程中,逐漸出現(xiàn)脂代謝紊亂和肝功異常,菊杞保肝膠囊可改善脂質(zhì)代謝紊亂,抑制肝組織損傷;長(zhǎng)期大量酒精可刺激肝組織化學(xué)性炎癥介質(zhì)PGE2、TNF-α及IL-6的釋放,促進(jìn)肝組織COX-2的表達(dá),而菊杞保肝膠囊可以拮抗上述變化,從而減輕酒精導(dǎo)致的肝組織損傷。
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:1001-1528(2015)06-1325-05
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.06.037
2014-07-15
杜麗萍,女,碩士生,研究方向?yàn)橹兴幩幚?。Tel:(0351)2486811,E-mail:297957178@qq.com