王 宮,魏文增,吳華嵩
(福建省中醫(yī)藥研究院,福建 福州 350003)
非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一種無(wú)過(guò)量飲酒史,以肝小葉病變?yōu)橹黧w,肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞脂肪變性和脂質(zhì)貯積,與環(huán)境、遺傳、代謝應(yīng)激等相關(guān)的臨床病理改變綜合征,包括單純性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪性肝纖維化和脂肪性肝硬化等肝損傷性變化。近年來(lái),隨著人們生活水平的提高,NAFLD成人患病率已達(dá)20%[1],嚴(yán)重威脅人類健康。目前認(rèn)為其發(fā)病與脂質(zhì)過(guò)氧化、氧化應(yīng)激過(guò)高、脂質(zhì)代謝異常及胰島素抵抗等因素有關(guān)[2-3]。 牛樟芝(antrodia camphorata)是臺(tái)灣珍貴而特有的藥用真菌,被譽(yù)為“森林中的紅寶石”,具有降血脂、解毒保肝、強(qiáng)化免疫、抗癌等[4]作用。為探討牛樟芝滴丸對(duì)NAFLD的保護(hù)作用,本課題組開展了初步的研究,現(xiàn)總結(jié)如下:
1.1 動(dòng)物 SD雄性大鼠 48只,體重(200±20)g,由浙江省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(浙)2014-0001,飼養(yǎng)于福建中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心SPF級(jí)動(dòng)物飼養(yǎng)室。
1.2 主要藥物與試劑 牛樟芝滴丸為實(shí)驗(yàn)室自制(總?cè)坪?.09%);膽固醇(南京建成生物工程研究所,批號(hào):20170120);陽(yáng)性對(duì)照藥水飛薊素(美國(guó) Sigma 公司,貨號(hào):S0292,CAS 號(hào):62666-07-1);丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、游離脂肪酸(FFA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)測(cè)定試劑盒(南京建成生物工程研究所);總膽固醇(TC)、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)測(cè)定試劑盒(北京福瑞生物工程公司)。
1.3 模型制備與給藥方法 SD雄性大鼠飼養(yǎng)1周后,隨機(jī)分為6組,每組8只:空白對(duì)照組予以普通飼料;模型組,牛樟芝滴丸高、中、低劑量組(320、160、80 mg·kg-1),水飛薊素組(20 mg·kg-1)每天上午給予脂肪乳劑 10 mg·kg-1(參照文獻(xiàn)[6]并加以改進(jìn))灌胃并給予足量的18%蔗糖溶液。3周后,每天下午予以相應(yīng)的藥物,空白對(duì)照組和模型組給予等量的CMC-Na灌胃。每周稱體重2次,調(diào)整灌胃量,至第9周末。
1.4 標(biāo)本采集與保存 給藥結(jié)束后,所有大鼠禁食24 h后,稱取體重,麻醉,腹主動(dòng)脈取血,離心,取血清,凍存;迅速取出肝臟,生理鹽水漂洗,濾紙吸干,稱重;隨后取肝右葉制備肝勻漿和左葉石蠟切片;進(jìn)行生化指標(biāo)測(cè)定和光鏡檢查。
1.5 觀察指標(biāo)及測(cè)定方法
1.5.1 肝指數(shù) 肝指數(shù)=肝濕重/體重×100%。
1.5.2 血清生化指標(biāo)測(cè)定 血清 ALT、AST、TG、TC、HDL-C、LDL-C和FFA的測(cè)定按照試劑盒說(shuō)明書操作。
1.5.3 肝組織氧化應(yīng)激指標(biāo)測(cè)定 取各組大鼠肝組織約1 g,生理鹽水漂洗,去除血液,剪碎,加生理鹽水,于冰浴中制成肝勻漿,離心沉淀后,取上清檢測(cè) SOD、MDA、GSH、GXH-Px,按照試劑盒說(shuō)明書操作。
1.5.4 肝臟病理學(xué)檢測(cè) 取各組大鼠肝組織用福爾馬林固定液固定,HE染色,病理切片,觀察脂肪的病變程度并拍照。脂肪肝病理診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]:低倍鏡下,肝細(xì)胞脂肪變性占肝小葉1/3~1/2者為輕度脂肪肝;占肝小葉 1/2~3/4者為中度脂肪肝;占肝小葉 3/4以上,或者肝細(xì)胞彌漫脂肪性變性呈漁網(wǎng)狀者為重度脂肪肝。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料屬正態(tài)分布的以(x±s)表示,多組數(shù)據(jù)間比較采用單因素方差分析,2組比較采用t檢驗(yàn)。
2.1 各組大鼠肝臟指數(shù)比較 見表1。
2.2 各組大鼠血清生化指標(biāo)比較 見表2。
2.3 各組大鼠肝組織氧化應(yīng)激指標(biāo)比較 見表3。
表1 各組大鼠體重、肝臟指數(shù)比較
表1 各組大鼠體重、肝臟指數(shù)比較
注:與空白對(duì)照組比較,1)p<0.01;與模型組比較,2) p<0.05,3) p<0.01。
組別空白對(duì)照組模型組肝指數(shù)/%2.4±0.3 2.9±0.11)2.8±0.2 2.7±0.22)2.6±0.23)2.6±0.13)n8 8 88 8 8劑量 /(mg·kg-1)—— 8 0牛樟芝滴丸組水飛薊素組160 320 20體重/g 448.6±19.5 429.4±23.2 448.6±10.2 441.3±9.8 440.8±15.4 444.2±17.6
表2 各組大鼠血清生化指標(biāo)比較
表2 各組大鼠血清生化指標(biāo)比較
注:與空白對(duì)照組比較,1) p<0.01;與模型組比較,2) p<0.05,3) p<0.01。
組別空白對(duì)照組模型組劑量/(mg·kg-1)—— 8 0牛樟芝滴丸組水飛薊素組n 8 8 88 8 8 160 320 20 ALT/(U·L-1)13.6±0.7 28.5±8.21)21.3±1.22)18.9±1.82)16.4±0.93)14.1±1.13)AST /(U·L-1)96.3±10.1 148.1±14.21)137.8±10.6 127.7±20.22)119.6±13.23)102.6±11.13)TC/(μmol·L-1)892.2±46.5 2211.0±93.11)1546.4±49.13)1264.6±44.03)982.7±90.53)1003.4±75.03)TG /(μmol·L-1)335.3±46.3 1355.9±103.91)867.1±38.42)628.9±18.13)476.4±29.43)364.7±40.63)FFA/(μmol·L-1)453.6±63.1 1450.5±210.61)1060.6±37.92)920.1±80.13)618.2±78.53)562.4±128.93)LDL-C/(μmol·L-1)59.6±31.1 362.6±95.81)142.5±64.83)124.3±62.23)108.8±51.83)142.5±46.63)HDL-C/(μmol·L-1)1300.0±65.3 472.7±93.31)678.0±49.82)873.9±46.73)1076.1±74.63)1138.3±102.63)
表3 各組大鼠肝組織氧化應(yīng)激指標(biāo)比較
表3 各組大鼠肝組織氧化應(yīng)激指標(biāo)比較
注:與空白對(duì)照組比較,1) p<0.05,2) p<0.01;與模型組比較,3) p<0.05,4) p<0.01。
組別空白對(duì)照組模型組牛樟芝滴丸組水飛薊素組n8 8 88 8 8劑量 /(mg·kg-1)—— 8 0 160 320 20 SOD /(U·mg prot-1)40.6±1.5 30.8±4.52)33.5±1.9 35.2±1.13)37.7±1.14)39.0±1.44)MDA /(nmol·mg prot-1)2.5±0.2 6.5±2.72)4.4±0.3 3.5±0.23)2.8±0.24)2.5±0.14)GSH-Px/(U·mg prot-1)335.3±78.1 220.2±31.42)260.8±31.63)289.1±41.53)348.6±52.44)356.6±34.34)GSH /(μmol·g prot-1)5.6±0.5 2.4±1.11)3.5±0.83)4.2±0.84)4.3±0.94)4.5±1.14)
2.4 肝臟組織病理學(xué)檢查
2.4.1 肉眼觀察 空白對(duì)照組肝無(wú)異常變化;模型組大鼠肝體積明顯增大,包膜緊張,部分肝臟顏色發(fā)生變化,呈奶黃色,切面油膩,可見脂肪成分;而水飛薊素組與牛樟芝滴丸各組肝體積、結(jié)構(gòu)均有不同程度好轉(zhuǎn)。
2.4.2 HE染色光鏡觀察 如圖1所示,空白對(duì)照組:表面光滑,肝小葉清晰,肝細(xì)胞形態(tài)正常,肝細(xì)胞索排列整齊,內(nèi)無(wú)脂肪變性、炎癥和壞死。模型組:肝細(xì)胞受損嚴(yán)重,現(xiàn)重度水變性和脂肪變性,匯管區(qū)有炎細(xì)胞浸潤(rùn)及部分肝細(xì)胞壞死。牛樟芝滴丸低、中劑量組:肝臟的受損程度、水變性和脂肪變性均比模型組減輕,可見脂肪滴空泡。牛樟芝滴丸高劑量組:肝臟的受損程度比模型組明顯減輕,肝細(xì)胞內(nèi)脂滴顯著減少,形態(tài)接近空白對(duì)照組,無(wú)明顯炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),僅見少許點(diǎn)狀壞死和脂肪滴空泡。水飛薊素組:肝小葉和肝索較清晰,細(xì)胞內(nèi)偶見小泡性脂肪滴空泡,無(wú)明顯水變性和脂肪變性。
理想的NAFLD動(dòng)物模型應(yīng)死亡率低、成模率高、重復(fù)性好、成本低,且NAFLD疾病的發(fā)生發(fā)展與人類相似,方可在實(shí)驗(yàn)中推廣研究。本文經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn),可成功復(fù)制NAFLD大鼠模型,且下面各項(xiàng)指標(biāo)與空白對(duì)照組比較具有非常顯著性差異(p<0.01):肝細(xì)胞受損且脂肪病變,體重、肝指數(shù)、血清生化指標(biāo)和肝組織氧化應(yīng)激指標(biāo)等發(fā)生相應(yīng)的明顯變化,提示復(fù)制大鼠NAFLD模型成功。
圖1 光鏡下各組大鼠肝臟組織病理學(xué)改變(HE染色,×200)
由于NAFLD發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,目前普遍認(rèn)可的是 Day 等[8]提出的“二次打擊”學(xué)說(shuō)。 “初次打擊”主要是胰島素抵抗(insulin resistance,IR)所致的脂肪變性;“第二次打擊”是氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過(guò)氧化,導(dǎo)致肝臟一系列病變。正常情況下機(jī)體產(chǎn)生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)處于氧化與抗氧化的動(dòng)態(tài)平衡。病理?xiàng)l件下,由于平衡失調(diào),能攻擊生物膜,生成脂質(zhì)過(guò)氧化物產(chǎn)物,如MDA等,此外還可抑制抗氧化系統(tǒng),如SOD等的保護(hù)作用,產(chǎn)生較強(qiáng)的氧化應(yīng)激效應(yīng)。MDA是自由基的一種,其含量能反應(yīng)機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化水平,對(duì)細(xì)胞及其成分產(chǎn)生毒性效應(yīng)[8-9],能夠間接地反應(yīng)出細(xì)胞受損的程度。SOD為抗氧化酶系統(tǒng),能清除ROS,降低或阻止生物膜脂質(zhì)過(guò)氧化損傷[10-11]。GSH 是 ROS 清除酶的還原性底物,能保護(hù)組織、細(xì)胞及時(shí)清除自由基對(duì)其氧化損傷,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)以GSH為主的抗氧化系統(tǒng)未及時(shí)清除ROS時(shí),會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激,形成MDA,可引起蛋白及核酸損傷,導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷死亡[12]。GSHPx是細(xì)胞內(nèi)清除ROS最重要的內(nèi)源性物質(zhì),可特異性激活GSH,清除H2O2,保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整,若體內(nèi)自由基過(guò)多可使 GSH-Px 耗竭[10,13]。HDL指高密度脂蛋白分子所攜的膽固醇,為逆向轉(zhuǎn)運(yùn)的內(nèi)源性膽固醇酯,被稱為“血管內(nèi)的清道夫”,能將沉積在血管壁的膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼懦鲶w外。ALT、AST主要存在于肝的胞漿和線粒體中,正常血清 ALT、AST含量少,當(dāng)肝細(xì)胞受損、通透性增加以及線粒體損傷,血清中ALT、AST升高,是肝細(xì)胞損傷的敏感指標(biāo)。FFA在IR條件下大量增多,導(dǎo)致肝細(xì)胞脂肪變性,產(chǎn)生大量的 ROS[14]。
本研究結(jié)果顯示:牛樟芝滴丸對(duì)NAFLD有保護(hù)作用,其機(jī)制可能通過(guò)清除自由基、增強(qiáng)肝臟抗氧化能力、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、減輕脂質(zhì)過(guò)氧化和細(xì)胞浸潤(rùn)、抑制炎性因子分泌,起到抗NAFLD的作用。由于牛樟芝的成分復(fù)雜,其作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。