孫紅爽 乜春城 李鵬霖 劉永雙 高玲娜
(衡水市人民醫(yī)院,河北 衡水 053000)
非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是一種與胰島素抵抗、糖尿病、肥胖等代謝高危因素密切相關(guān)的應(yīng)激性肝損傷,以肝細(xì)胞內(nèi)脂肪過度沉積為主要特征,按照其病程的進(jìn)展程度依次分為單純性脂肪肝變性、脂肪性肝炎、肝臟纖維化、肝硬化及肝癌〔1,2〕。目前關(guān)于NAFLD的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明,但氧化應(yīng)激在NAFLD進(jìn)展中的重要作用已被普遍認(rèn)同,本研究選用“萬能抗氧化劑”α-硫辛酸(LA),觀察其對(duì)高熱量飼料引起大鼠NAFLD及氧化應(yīng)激的治療作用,為NAFLD的治療提供依據(jù)。
1.1試劑與儀器 LA(鄭州荔諾生物科技有限公司,ALXS160216-2);游離脂肪酸測試盒、超氧化物歧化酶(SOD)測試盒、丙二醛(MDA)測試盒(南京建成生物工程研究所,20161216);三酰甘油測定試劑盒、總膽固醇(TC)測定試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)測定試劑盒(長春匯力生物技術(shù)有限公司,20161220);腫瘤壞死因子(TNF)放射免疫分析藥盒(北京北方生物技術(shù)研究所,20161220);紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司:T6系列);γ放射免疫計(jì)數(shù)器(合肥眾成生物工程設(shè)備有限公司:M-96型);PCR儀(美國Applied Biosystems公司:GeneAmp PCR System 9600)。
1.2動(dòng)物與分組 32只清潔級(jí)雄性Wistar大鼠,購自揚(yáng)州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,體重150~200 g,生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK滬2002-0002。動(dòng)物單籠飼養(yǎng),恒溫、恒濕,明暗周期12 h,自由飲食。適應(yīng)性喂養(yǎng)1 w后,將大鼠按體重隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組、LA低劑量(LA-1)組和LA高劑量(LA-2)組,每組8只。對(duì)照組喂食普通飼料,其余3組喂食高熱量飼料,高熱量飼料配方:20%豬油+8%糖+3%膽固醇+3%食鹽+66%基礎(chǔ)飼料。8 w后開始給藥,LA-1組給予α-LA 50 mg/(kg·d)灌胃,LA-2組給α-LA 100 mg/(kg·d)灌胃。α-LA預(yù)先用0.5%羧甲基纖維素鈉溶液配制成混懸液,對(duì)照組及模型組給予相同體積的0.5% 羧甲基纖維素鈉溶液。給藥4 w后檢測相關(guān)指標(biāo)。
1.3觀察指標(biāo)
1.3.1肝指數(shù)(HI) 給藥4 w后,大鼠禁食12 h,稱體重,20%烏拉坦注射液腹腔注射麻醉(0.5 ml/100 g)。頸動(dòng)脈插管取血,血樣3 500 r/min離心10 min獲取上層血清,于-20℃冰箱保存。取全部肝臟,在4℃生理鹽水中沖洗,濾紙吸干表面水分,稱重。HI(mg/g)=肝臟重量(g)/體重(g)×100%。
1.3.2血液學(xué)指標(biāo) 血清游離脂肪酸(FFA)、TC、三酰甘油(TG)、HDL-C用比色法檢測;血清TNF-α用DFM-96型16管放射γ免疫計(jì)數(shù)器檢測;SOD用羥胺法檢測,MDA用TBA法檢測,具體操作步驟參照試劑盒說明書。
1.3.3肝臟生化指標(biāo) 將新鮮肝組織0.2 g加入2 ml生理鹽水中,4℃下勻漿,制成10%肝組織勻漿,3 000 r/min離心15 min,取上清液置于-20℃冰箱中,用于生化指標(biāo)測定。
1.3.4肝臟TNF-α mRNA表達(dá)量 取新鮮肝組織100 mg,用磷酸鹽緩沖液反復(fù)漂洗,洗凈淤血,置于-80℃冰箱凍存,測定TNF-α mRNA表達(dá)量。TNF-α上游引物5′-CAGACCCTCACACTCAGATCA-3′,下游引物5′-TCTCCTGGTATGAAATGGCA-3′,引物長度270 bp。PCR反應(yīng)條件:94℃,30 min預(yù)變性,然后94℃,30 s;55℃,30 s;72℃,30 s運(yùn)行30個(gè)循環(huán),最后72℃延伸10 min。PCR產(chǎn)物在1%瓊脂糖凝膠中電泳,采用全自動(dòng)凝膠成像分析系統(tǒng)進(jìn)行灰度掃描,并計(jì)算相對(duì)灰度,相對(duì)灰度=各組泳道灰度/對(duì)應(yīng)泳道內(nèi)參灰度。
1.3.5肝組織形態(tài)學(xué)觀察 將大鼠新鮮肝組織在4℃磷酸鹽緩沖液中反復(fù)洗滌,用10%中性甲醛固定,酒精梯度脫水,切片,用蘇木精-伊紅染色法染色。參照非酒精性脂肪性肝炎(NASH)臨床研究評(píng)分系統(tǒng)〔3〕,從5個(gè)方面評(píng)價(jià)肝組織病變程度:脂變(0~3分)、小葉炎癥(0~3分)、匯管區(qū)炎癥(0~1分)、肝細(xì)胞氣球樣變(0~2分)和肝組織纖維化(0~4分),評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):脂肪變性:肝細(xì)胞脂肪變性百分比<5% 0分,5%~33% 1分,34%~66% 2分,>66% 3分;纖維化:無0分,竇周狀或門靜脈周圍1分,弱的、3區(qū)、竇周狀的1A分,中等的、3區(qū)、竇周狀的1B分,門靜脈或門靜脈周圍的1C分,竇周狀的和門靜脈/門靜脈周圍的2分,橋連的纖維化3分,硬化4分;肝小葉炎癥:所有的炎癥病灶無0分,<2個(gè)200倍視野1分,2~4個(gè)200倍視野2分,>4個(gè)200倍視野3分;匯管區(qū)炎癥:在低放大倍數(shù)下無到極輕的0分,大于極輕的1分;氣球樣變:無0分,少數(shù)細(xì)胞氣球樣變1分,多數(shù)細(xì)胞氣球樣變或顯著的氣球樣變2分。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS13.0軟件進(jìn)行單因素方差分析及LSD檢驗(yàn)。
2.1HI 給藥4 w后,與對(duì)照組〔(23.12±1.13)mg/g〕比較,模型組HI〔(25.71±1.09)mg/g〕顯著增大(P<0.01);與模型組比較,LA-1組及LA-2組HI〔(25.04±0.76)、(24.57±1.53)mg/g〕均有下降趨勢,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.2各組血清SOD活力及MDA濃度比較 與對(duì)照組比較,模型組SOD活力顯著下降,MDA濃度顯著升高(P<0.01);與模型組比較,LA-1組及LA-2組SOD活力顯著升高,MDA濃度顯著降低,且LA-2組變化更明顯(P<0.05,P<0.01),見表1。
2.3各組血脂結(jié)果比較 與對(duì)照組比較,模型組TC、TG、FFA、TNF-α濃度均顯著升高,HDL濃度顯著下降(均P<0.01);與模型組比較,LA-1組及LA-2組TC、FFA、TNF-α濃度均顯著下降 (P<0.01),TG、HDL有變化趨勢,但無明顯差異(P>0.05);且以上指標(biāo)變化以LA-2組最顯著(P<0.05),見表1。
表1 各組血液指標(biāo)檢測結(jié)果
2.4各組肝臟SOD活力、MDA含量比較 與對(duì)照組相比,模型組、LA-1組及LA-2組肝臟SOD活力顯著下降,MDA含量明顯升高(均P<0.01);與模型組比較,LA-1組肝組織SOD活力有升高趨勢,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),MDA含量顯著降低(P<0.05);LA-2組肝組織SOD活力顯著升高,MDA含量顯著下降(均P<0.01)。見表2。
2.5各組肝組織脂質(zhì)沉積及TNF-α水平比較 與對(duì)照組比較,模型組肝組織TC、TG、FFA含量均顯著升高(P<0.01);與模型組比較,LA-1組TC、TG含量無明顯變化(P>0.05),F(xiàn)FA含量顯著降低(P<0.01);LA-2組TC、TG、FFA含量均顯著降低(P<0.01)。與對(duì)照組相比,其余3組肝組織TNF-α含量均明顯升高(P<0.01);與模型組相比,LA-1組及LA-2組均顯著下降,且LA-2組下降更明顯(P<0.05,P<0.01)。見表2。
表2 各組肝臟指標(biāo)檢測結(jié)果
2.6肝組織TNF-α mRNA表達(dá) 與對(duì)照組(0.052±0.008)比較,模型組肝組織TNF-α mRNA表達(dá)(0.197±0.043)顯著升高(P<0.01);與模型組比較,LA-1組及LA-2組(0.134±0.019、0.089±0.006)均顯著下降,且LA-2組下降更明顯(P<0.05,P<0.01),見圖1。
1~4:對(duì)照組、模型組、LA-1組、LA-2組圖1 各組肝組織TNF-α mRNA表達(dá)
2.7肝組織切片 肝組織切片觀察顯示,對(duì)照組肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整、清晰,肝小葉結(jié)構(gòu)清楚,所有動(dòng)物未顯示有肝組織病變跡象;模型組均存不同程度的脂肪變性,7只存在匯管區(qū)炎癥,6只出現(xiàn)輕度或中度肝細(xì)胞氣球樣變,4只出現(xiàn)肝纖維化;LA-1組5只存在輕度脂肪變性,3只出現(xiàn)匯管區(qū)炎癥,4只出現(xiàn)輕度肝細(xì)胞氣球樣變,2只出現(xiàn)肝纖維化;LA-2組1只存在輕度脂變,1只出現(xiàn)匯管區(qū)炎癥,2只出現(xiàn)輕度肝細(xì)胞氣球樣變。見圖2。
圖2 Wistar大鼠肝臟病理切片(HE,×200)
NAFLD的發(fā)病機(jī)制至今尚未完全明確,多種因素與其發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),隨著“二次打擊”學(xué)說的提出,氧化應(yīng)激在NAFLD發(fā)病機(jī)制中的作用逐漸受到重視。氧化應(yīng)激是指反應(yīng)性氧及其代謝產(chǎn)物產(chǎn)生過多,或機(jī)體抗氧化系統(tǒng)出現(xiàn)故障,導(dǎo)致氧化和抗氧化體系失去平衡的狀態(tài)〔4〕。反應(yīng)性氧可直接造成肝細(xì)胞損傷,也可調(diào)控細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路從而影響某些基因表達(dá),引起脂質(zhì)過氧化和慢性炎癥〔5〕。
α-LA是一種生物抗氧化劑,生物利用度高,抗氧化能力強(qiáng)。α-LA在體內(nèi)吸收后,可部分轉(zhuǎn)化為抗氧化活性更強(qiáng)的二氫硫辛酸(DHLA),即單獨(dú)給予α-LA后,在體內(nèi)是以α-LA和DHLA兩種形式存在〔6〕。α-LA可有效清除羥基及一氧化氮自由基、過氧化氫、單線態(tài)氧、次氯酸及過氧化亞硝基。雖然α-LA 不能清除超氧自由基過氧化物自由基,但DHLA對(duì)單線態(tài)氧以外的其他自由基均有清除作用。二者相互協(xié)作,上述所有自由基均可有效清除,從而發(fā)揮“萬能抗氧化劑”的作用〔7〕。目前α-LA的抗氧化應(yīng)激能力已被廣泛應(yīng)用于糖尿病領(lǐng)域,保護(hù)β細(xì)胞,延續(xù)β細(xì)胞衰減,減弱對(duì)β細(xì)胞的攻擊;保護(hù)肌肉、脂肪細(xì)胞,增強(qiáng)對(duì)葡萄糖的利用,增加胰島素敏感性;保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞,治療糖尿病神經(jīng)病變;保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞,防護(hù)動(dòng)脈粥樣硬化等〔8,9〕。
本研究通過高熱量飼料喂養(yǎng)成功建立大鼠NAFLD模型,結(jié)果顯示,α-LA治療對(duì)高熱量飼料引起的大鼠NAFLD有明確治療作用,表現(xiàn)為氧化應(yīng)激狀態(tài)改善、HI下降、血脂紊亂及肝臟脂質(zhì)沉積改善、血液及肝組織TNF-α表達(dá)降低。肝組織切片觀察也顯示,α-LA治療對(duì)該模型肝損傷有明顯改善作用,可顯著改善肝脂肪沉積、肝細(xì)胞氣球樣變、匯管區(qū)炎癥等病理特征,且α-LA對(duì)NAFLD的治療效果呈劑量依賴性。本研究結(jié)果為NAFLD的藥物治療提供了新的方向,也進(jìn)一步證明了氧化應(yīng)激在NAFLD發(fā)生發(fā)展中的重要性。