黃邀 吳惠蘭 肖銘澍
兒童非酒精性脂肪肝?。╪onalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是指在兒童無飲酒的情況下出現(xiàn)的以肝細(xì)胞脂肪變性和脂質(zhì)堆積為特征的臨床綜合征。流行病學(xué)調(diào)查顯示兒童NAFLD的發(fā)病率為9.6%,肥胖兒童甚至高達(dá)38%,嚴(yán)重威脅兒童的身體健康[1]。至今,兒童NAFLD的發(fā)病機(jī)制尚不明確,加上兒童年齡的特殊性,藥物的不良反應(yīng)比較多,不主張應(yīng)用成人的減肥方法治療兒童肥胖癥和非酒精性脂肪肝,故干預(yù)其生活方式(控制飲食+運(yùn)動(dòng))被認(rèn)為是治療該病的關(guān)鍵。
葫蘆素片是一種傳統(tǒng)的護(hù)肝中藥,主要用于在慢性肝炎及原發(fā)性肝癌的治療,其作用機(jī)制是可以逆轉(zhuǎn)肝細(xì)胞免疫損傷,阻止其脂肪變性,抑制肝纖維增生,從而消退黃疸并降低肝酶[2]。本研究采用葫蘆素片治療NAFLD模型大鼠,觀察干預(yù)前后大鼠血清酶學(xué)、脂代謝、胰島素抵抗等指標(biāo)及肝臟的病理學(xué)改變等,探討葫蘆素片對(duì)大鼠NAFLD的預(yù)防作用。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取健康的雄性SD大鼠36只,體質(zhì)量 160~190g,鼠齡 4~6周,按4只/籠的密度進(jìn)行飼養(yǎng),環(huán)境溫度控制在20~26℃,設(shè)定明暗周期為12h(上午8:00~下午 8:00),先進(jìn)行 1 周的適應(yīng)性飼養(yǎng),早晨定時(shí)定量投食,按需飲水,觀察大鼠攝食情況的變化。
1.2 試劑與設(shè)備 葫蘆素片(天津藥物研究院藥業(yè)有限責(zé)任公司,批準(zhǔn)文號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字Z12020128,規(guī)格:0.1mg×10s×3板),大鼠胰島素試劑盒(ELISA 法)(美國(guó)R&D公司分裝BM-E30093),游離脂肪酸試劑盒(日本和光純藥工業(yè)株式會(huì)社),全自動(dòng)生化分析儀(美國(guó)貝克曼庫爾特有限公司AU5800)。
1.3 分組與建模方法 將大鼠根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法分為3組:Ⅰ組(普通飲食組)、Ⅱ組(高脂飲食組)和Ⅲ組(葫蘆素片干預(yù)組,高脂飲食+葫蘆素片),每組12只。大鼠在適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后開始實(shí)驗(yàn),Ⅰ組給予普通飼料。Ⅱ組給予高脂飼料(普通飼料+100g/kg豬油+20g/kg膽固醇[3],喂養(yǎng)10周建立NAFLD動(dòng)物模型)。Ⅲ組給予高脂飼料同時(shí)給予葫蘆素片灌胃,劑量為0.1 mg/次 (溶于2ml氯化鈉溶液),2次/d,Ⅱ組給予等量0.9%氯化鈉溶液灌胃,每天上午9:00和下午3:00左右灌胃。3組大鼠喂養(yǎng)10周,每周定時(shí)稱體重1次,飼養(yǎng)結(jié)束時(shí)處死(飼養(yǎng)過程中均無死亡)。
1.4 血清指標(biāo)、肝重及肝指數(shù)測(cè)定 所有大鼠處死前夜禁食達(dá)到空腹?fàn)顟B(tài),次日測(cè)量體重后,予2%戊巴比妥腹腔麻醉,腹主動(dòng)脈采血后頸椎脫臼處死,測(cè)定血ALT、AST、TG、膽固醇(CHO)、脂蛋白 a(LPa)、LDL、HDL、游離脂肪酸(FFA)、空腹血糖(FPG)、空腹胰島素(FINS)、溶血磷脂酰膽堿(LPC)、胞漿型磷脂酶 A2(cPLA2)、分泌型磷脂酶 A2(sPLA2)、鈣非依賴性磷脂酶A2(iPLA2)等指標(biāo),計(jì)算穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)=(FINS×FPG)/22.5,胰島素敏感指數(shù)(IAI)=1/(FINS×FPG)。稱取肝臟濕重,計(jì)算肝指數(shù),肝指數(shù)=肝濕重/體重,取10g肝組織液氮速凍后保存于-80℃冰箱待檢測(cè)肝脂質(zhì),取肝右葉中部10g肝組織,以10%甲醛固定后用于病理學(xué)檢查或以戊二醛-鋨酸固定后用于電鏡檢查。
1.5 肝脂質(zhì)測(cè)定 按100g肝組織:1ml Fovch溶劑(氯仿:甲醇體積比為2∶1配制)比例處理后,全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定標(biāo)本CHO、TG含量,計(jì)算肝脂質(zhì),以mg/g肝組織表示。
1.6 肝臟病理學(xué)檢查 病理學(xué)診斷參照2005年美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院NASH臨床研究網(wǎng)病理工作組指南,常規(guī)進(jìn)行NAFLD活動(dòng)度計(jì)分的脂肪變性計(jì)分(肝實(shí)質(zhì)脂肪變性的范圍與評(píng)分:<5%為0分,5%~33%為1分,33%~66%為2分,>66%為3分)[4],炎癥活動(dòng)度計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)則參考1981年Knodell等[5]提出的慢性肝炎組織學(xué)活動(dòng)指數(shù)(肝門區(qū)無炎癥為0分,肝門區(qū)輕度炎癥為1分,肝門區(qū)中度炎癥為3分,肝門區(qū)顯著的炎癥為4分)。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn);非正態(tài)分布資料先開平方根轉(zhuǎn)換成正態(tài)分布資料,再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 3組大鼠體重、肝重、肝指數(shù)比較 試驗(yàn)結(jié)束時(shí),Ⅱ組大鼠體重、肝重、肝指數(shù)均高于Ⅰ組,Ⅲ組大鼠肝重、肝指數(shù)均高于Ⅰ組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見表1。
表1 3組大鼠體重、肝重、肝指數(shù)比較
2.2 3組大鼠病理學(xué)檢查所見比較
2.2.1 肝臟大體改變 3組大鼠肝臟的顏色、邊緣、體積相比有明顯差異,Ⅰ組大鼠肝臟呈紅褐色,邊緣銳利,質(zhì)地軟而富有彈性。Ⅱ組大鼠肝臟體積明顯增大,邊緣鈍而厚,表面光滑,表面及切面均呈黃色,油膩感明顯。與Ⅱ組相比,Ⅲ組肝臟的體積略增大,邊緣稍鈍,表面及切面亦呈黃色,但油膩感不如Ⅱ組,見圖1(插頁)。
2.2.2 光鏡下肝組織改變 HE染色下3組大鼠的肝細(xì)胞形態(tài)、肝索、肝竇及匯管區(qū)結(jié)構(gòu)及脂肪變性程度均有明顯差異,Ⅰ組肝索結(jié)構(gòu)清楚,肝細(xì)胞形態(tài)正常,匯管區(qū)和中央靜脈結(jié)構(gòu)清楚,肝血竇內(nèi)少許炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。Ⅱ組肝細(xì)胞存在彌漫性大泡性脂肪變性,伴有氣球樣變性,肝小葉內(nèi)見到點(diǎn)灶狀壞死,灶性炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),肝血竇受擠壓變窄。Ⅲ組肝細(xì)胞存在廣泛的大泡性脂肪變性,與Ⅱ組差異不明顯,肝小葉內(nèi)見到散在的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),見圖2。
圖1 3組大鼠肝臟大體改變(a:Ⅰ組;b:Ⅱ組;c:Ⅲ組)
圖 2 3 組大鼠光鏡下肝組織改變(a:Ⅰ組;b:Ⅱ組;c:Ⅲ組,HE 染色,×200)
2.2.3 電鏡下肝組織改變 3組大鼠肝細(xì)胞的線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器結(jié)構(gòu)變化有明顯差異,Ⅰ組肝細(xì)胞內(nèi)線粒體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器結(jié)構(gòu)清楚。Ⅱ組肝細(xì)胞內(nèi)線粒體腫脹明顯,線粒體脊結(jié)構(gòu)模糊不清,見到多量脂滴堆積,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹明顯,表面顆粒脫落。Ⅲ組肝細(xì)胞內(nèi)線粒體高度腫脹,線粒體脊模糊不清,可見脂滴,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹,表面顆粒脫落,與Ⅱ組差異不明顯,見圖3。
圖 3 3 組大鼠電鏡下肝組織改變(a:Ⅰ組;b:Ⅱ組;c:Ⅲ組,透射電鏡,×40 000)
2.3 3組大鼠肝功能、血脂等指標(biāo)的比較 Ⅱ、Ⅲ組ALT、TG、CHO、LPa、LDL 均高于Ⅰ組,Ⅲ組 ALT 低于Ⅱ組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見表2。
2.4 3組大鼠血糖及胰島素抵抗指標(biāo)的比較 Ⅱ、Ⅲ組FINS均高于Ⅰ組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見表3。
表2 3組大鼠血清生化指標(biāo)的比較
表3 3組大鼠血糖及胰島素抵抗指標(biāo)的比較
2.5 3組大鼠肝臟脂質(zhì)、脂肪變性及炎癥活動(dòng)度比較 Ⅱ、Ⅲ組TG、CHO均高于Ⅰ組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。Ⅱ、Ⅲ組肝臟脂肪變性程度較Ⅰ組嚴(yán)重,Ⅱ組炎癥活動(dòng)度較Ⅰ組嚴(yán)重,Ⅲ組炎癥活動(dòng)度較Ⅱ組輕,見表4。
2.6 3組大鼠FFA、LPC及PLA2水平比較 Ⅱ、Ⅲ組FFA、LPC、sPLA2水平高于 I組,Ⅲ組 LPC、sPLA2水平低于Ⅱ組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),各組cPLA2、iPLA2水平比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),見表 5。
表4 3組大鼠肝臟脂質(zhì)、脂肪變性及炎癥活動(dòng)度比較(mg/g)
表5 3組大鼠血清FFA、LPC及PLA2水平比較
NAFLD的發(fā)病機(jī)制尚不明確,是由多種病因引起的脂質(zhì)在肝細(xì)胞內(nèi)蓄積過多導(dǎo)致的臨床病理綜合征,不論對(duì)成人還是兒童的健康都會(huì)造成很大的影響。資料表明近10年內(nèi)NAFLD呈現(xiàn)低齡化的趨勢(shì),以肥胖兒童更為突出,國(guó)內(nèi)報(bào)道肥胖兒童和青少年中NAFLD的檢出率高達(dá)23.33%~59.57%,明顯高于國(guó)外,這與近幾年肥胖兒童增加、肥胖程度加重都有關(guān)[6]。本研究顯示Ⅱ組的大鼠體重和肝重明顯超過Ⅰ組,形成并達(dá)到肥胖水平,同時(shí)該組大鼠肝脂質(zhì)超過Ⅰ組大鼠,肝細(xì)胞脂肪變性嚴(yán)重,形成非酒精性脂肪肝。
NAFLD的病理改變程度不一,可以從單純的脂肪變性到非酒精性脂肪性肝炎(NASH),伴或不伴有肝纖維化,最后發(fā)展為肝硬化、甚至肝細(xì)胞癌。肝活檢病理分析是區(qū)分單純脂肪變性和NASH最明確的方法,而且可同時(shí)進(jìn)行疾病嚴(yán)重程度分級(jí),但是作為一項(xiàng)有創(chuàng)操作,肝活檢并不能被所有NAFLD的患兒及家長(zhǎng)所接受。ALT是兒童代謝綜合征的一個(gè)生化指標(biāo),脂肪肝患兒常有該酶水平的升高,年齡≥10歲的超重和肥胖兒童ALT≥80U/L診斷NAFLD靈敏度為57%,特異度為71%[7],故本研究團(tuán)隊(duì)有必要對(duì)肥胖及超重合并高危因素的患兒常規(guī)進(jìn)行肝功能篩查。葫蘆素是一種從葫蘆科及其他科屬多種植物中提取的苦味苷元成分,具有多種生物活性,可以起到保肝、降酶、退黃的作用。研究表明,葫蘆素片能提高血漿cAMP水平、調(diào)節(jié)肝蛋白濃度,增加cAMP/cGMP比,改善受損肝細(xì)胞的ALT異常,促進(jìn)肝細(xì)胞修復(fù)閉[8]。本實(shí)驗(yàn)利用高脂飲食構(gòu)建大鼠NAFLD的動(dòng)物模型,檢測(cè)大鼠體重、肝重和肝臟的組織病理、血ALT、AST、FINS、HOMA-IR、IAI、FFA、TG、CHO、LDL、LPa等,發(fā)現(xiàn)經(jīng)葫蘆素片干預(yù)能明顯降低NAFLD大鼠的血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶水平,減輕干細(xì)胞的炎性病變程度,也能一定程度地降低血清TG、FFA、LPC、sPLA2水平,改善胰島素抵抗。這提示筆者早期給予葫蘆素片干預(yù)可以降低大鼠的血脂和肝脂質(zhì),減輕肝細(xì)胞炎性病變程度,對(duì)NAFLD的發(fā)生起到一定的預(yù)防作用。