薩出拉,包書茵,那生桑,奧烏力吉*(.內(nèi)蒙古民族大學(xué),內(nèi)蒙古 通遼 028000;2.內(nèi)蒙古中蒙醫(yī)藥研究院,呼和浩特 00020;3.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué),呼和浩特 00059)
肝纖維化主要表現(xiàn)為肝內(nèi)細胞外基質(zhì)增生或過度沉積,隨著病情的發(fā)展演變?yōu)楦斡不?,在此進程中及時介入治療、去除刺激因素則可逆轉(zhuǎn)肝纖維化的發(fā)展,因此通過抗纖維化來阻斷肝硬化。據(jù)文獻報道甘草活性成分能夠有效防治肝纖維化,且國內(nèi)對甘草酸代謝產(chǎn)物的研究成為熱點??诜什菟岷?,由膽汁排泄進入腸道,一部分被排泄,另一部分甘草酸經(jīng)腸道菌群作用水解為甘草次酸;甘草次酸經(jīng)腸肝循環(huán)再次進入肝臟發(fā)揮藥效。而患者腸道菌群混亂,甘草酸不能被正常水解,從而藥效降低。因此,通過蒙藥炮制甘草,將促進甘草次酸的水解,從而提高藥效,可為研發(fā)有效治療肝纖維化的藥物奠定基礎(chǔ)。
醋浸甘草為豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensis
Fisch.、脹果甘草Glycyrrhiza inflata
Bat.或光果甘草Glycyrrhiza glabra
L.的干燥根和根莖的炮制加工品;其具有抗炎、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗病毒及保肝作用等生物活性。在老蒙醫(yī)專著《蒙藥醫(yī)語》中記載“甘草主治肝硬化,頗有療效”,經(jīng)了解關(guān)鍵技術(shù)在于獨特的蒙醫(yī)炮制;在《內(nèi)蒙古蒙藥炮制規(guī)范》地方標(biāo)準已起草醋浸甘草質(zhì)量標(biāo)準草案。因本實驗通過四氯化碳(CCl)聯(lián)合高脂飲食誘導(dǎo)肝纖維化,初步驗證蒙藥醋浸甘草對肝纖維化改善作用。SPF級雄性SD大鼠(220~250 g)(上海斯萊克實驗動物有限公司;動物合格證號:2017000 5049408)。在正常光周期環(huán)境中(晝夜交替12 h),溫度(24±2)℃,濕度(50±5)%,對大鼠供應(yīng)正常飼料和飲用水,置于籠內(nèi)適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d。
Glycyrrhiza uralensis
Fisch.)的根,種植品,蒙藥名希和日-額布斯。CMC-Na、CCl(貨號:30036328、10006464,國藥集團);橄欖油、白酒、食用醋(超市采購);高脂飼料(貨號:D12492,華雅思創(chuàng)生物有限公司);秋水仙堿(貨號:C90102-1g,上海吉至生化科技有限公司);谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST),血清透明質(zhì)酸(HA)、層粘連蛋白(LN)和Ⅲ型前膠原肽(PⅢP)檢測試劑盒(ELK Biotechnology);4%多聚甲醛、Masson三色染色液(武漢谷歌生物科技有限公司);蘇木精染液、伊紅染液(珠海貝索生物技術(shù)有限公司);封閉用羊血清、DAB顯色液(北京中杉金橋);CYP2E1抗體、NRF2抗體(Affinity);無水乙醇、二甲苯、中性樹膠、戊巴比妥鈉(國藥集團);Goat Anti-Rabbit IgG HRP(H+L)二抗(貨號:111-035-045,Jackson ImmunoResearch)。
分析天平(美國OHAUS);離心機(Eppendorf);酶標(biāo)儀(Thermo);石蠟包埋機、冷卻臺(浙江科迪儀器設(shè)備);石蠟切片機(Thermo scientific);展片機、烤片機(天津天利航空機電);恒溫培養(yǎng)箱(上海精宏);倒置顯微鏡(Olympus公司);雪花制冰機(雪科);漩渦混合器(齊林貝爾);烘箱(上海精宏)。
2.1.1 甘草的炮制方法 取甘草藥材,除去雜質(zhì),水浸泡2 d,切厚片,干燥,食醋浸泡1 d冷透,趁濕加壓蒸煮20 h,干燥;用時碎成粉末;品名為醋浸甘草,在內(nèi)蒙古蒙藥炮制規(guī)范(2020年版)載入。
2.1.2 醋浸甘草(給藥液)制備 取醋浸甘草粉末(過三號篩)約0.2 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入70%乙醇100 mL,密塞,稱定重量,超聲處理(功率250 W,頻率40 kHz)30 min,放冷,再稱定重量,用70%乙醇補足減失的重量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液;按照2020年版《中國藥典》甘草項下的方法測定3批醋浸甘草含甘草次酸(CHO)含量為均不少于0.90%。將炮制品粉碎,臨用時用0.5% CMC-Na溶液研磨,制成一定黏度的混懸液,備用(灌胃)。
2.2.1 大鼠肝纖維化造模 隨機將大鼠分為2組,對照組(control)13只,模型組69只。模型組大鼠皮下注射40%~60% CCl橄欖油溶液,0.3 mL/100 g,首劑加倍,每周2次,連續(xù)注射5周,同時給予高脂飼料和10%乙醇,第5周時成功肝纖維化造模。對照組大鼠供應(yīng)正常飼料和飲用水,第2、4、5周的時候,隨機選擇3只大鼠處死,病理染色判斷模型進展。在注射后第5周,眼眶取血,轉(zhuǎn)入無抗凝劑的管子,室溫靜置30 min,然后4℃ 靜置3~4 h,用移液器吸取上層淡黃色血清,轉(zhuǎn)入離心管中,4℃條件下離心(3000 g,15 min),小心取上清液轉(zhuǎn)入新的管子,ELISA檢測ALT、AST、HA、LN和PⅢP。
2.2.2 分組及給藥 隨機將造模成功大鼠分為6組,分別為模型組(model)、陽性組(Col)、醋液組(Vin)、給藥組(低、中、高)。陽性組給予秋水仙堿1.5 mg·kg,皮下注射;醋液組給予醋液2 mL·kg,灌胃給藥;給藥組(低劑量0.8 g·kg、中劑量2.5 g·kg、高劑量5 g·kg)灌胃給藥,持續(xù)4周。
給藥4周后,大鼠禁食水16 h,先給予大鼠麻醉,腹主動脈取血,轉(zhuǎn)入無抗凝劑的管子,室溫靜置30 min,然后4℃靜置3~4 h。吸取上層淡黃色血清,轉(zhuǎn)入新的離心管中,4℃條件下離心(3000 g,15 min),小心取上清液轉(zhuǎn)入新的管子。取肝臟,用4%多聚甲醛固定保存,觀察肝臟變化。
血清全自動生化分析儀測定肝功能指標(biāo)ALT、AST、HA、LN和PⅢP水平。
取各鼠相同部位肝葉,10%甲醛固定進行HE和Masson染色,光學(xué)顯微鏡下觀察肝組織纖維化程度。
取材,選取待染色切片,烤片,62℃1 h;切片脫蠟,復(fù)水;抗原修復(fù);封閉內(nèi)源性過氧化物酶;孵育抗體;DAB顯色1 min,自來水終止顯色,鏡檢;蘇木素復(fù)染;脫水,透明;中性樹膠封片;進行200倍視野采集圖片。
P
<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。P
<0.05)(見圖1)。圖1 給藥前大鼠血清ELISA檢測結(jié)果Fig 1 ELISA detection in rat serum before the administration
大鼠肝纖維化造模HE染色結(jié)果見圖2,大鼠肝纖維化模型組第2周空泡變性較多(大空泡為主),因脂肪變受壓致使結(jié)構(gòu)變形(大致輪廓可見),大量炎癥細胞浸潤;第4周炎癥細胞浸潤,纖維沉淀清晰可見;第5周結(jié)構(gòu)紊亂,邊界不清晰,肝細胞壞死嚴重,纖維沉淀較多。對照組結(jié)構(gòu)清晰,形態(tài)正常,肝索間隙擴張。
圖2 給藥前大鼠肝纖維化造模后HE染色和Masson染色(×200)Fig 2 HE staining and Masson staining after hepatic fibrosis modeling in rats before the administration(×200)
大鼠肝纖維化造模Masson染色結(jié)果所示,大鼠肝組織模型組第2周中央靜脈和匯管區(qū)有較淡的藍色(纖維化沉淀),大空泡變性為主,較多炎癥細胞浸潤;第4周空泡變性嚴重,有炎癥細胞浸潤,有較多纖維化增生和沉淀,肝細胞壞死較多;第5周肝細胞之間的橋接和肝中央靜脈部分纖維化增生明顯,空泡變小,變多,肝細胞有大量死亡??瞻讓φ战M無特殊性變化,結(jié)構(gòu)和形態(tài)基本正常,少量肝索間隙增大。
與對照組比較,模型組大鼠血清ALT、AST、HA、LN及PⅢP水平均顯著升高;與模型組比較,陽性組大鼠血清ALT、AST、HA、LN及PⅢP的水平均顯著降低,給藥組SD大鼠血清ALT、AST、HA、LN及PⅢP的水平均顯著降低(見圖3)。
圖3 大鼠肝纖維化肝功能及肝纖維化指標(biāo)影響Fig 3 Effect of hepatic fibrosis on liver function and indexes of hepatic fibrosis in rats
HE結(jié)果顯示(見圖4):對照組肝索間隙增大;模型組有肝細胞增生和纖維化增生,結(jié)構(gòu)紊亂,肝索間隙增大;醋液組和模型組的病理變化相似;陽性組結(jié)構(gòu)基本正常,有少量肝細胞和纖維增生;低、中、高濃度組的樣本結(jié)構(gòu)逐漸好轉(zhuǎn),膠原纖維增生,隨著濃度的增加,逐漸減少。Masson結(jié)果顯示(見圖5):對照組門靜脈區(qū)有少量藍色(顯示有少量的纖維存在),模型組匯管區(qū)和中央靜脈有粗大的纖維化著色(藍色),醋液組和模型組幾乎無差別(有較多的藍色存在);秋水仙堿組肝索間隙增大,結(jié)構(gòu)有點紊亂,有少量纖維存在(藍色區(qū)域);低、中、高濃度甘草浸液存在一定的量效關(guān)系,隨劑量增大,組織間隙減小,橋接纖維著色變淡、變細。根據(jù)上述說明,醋浸甘草對大鼠纖維化模型具有治療效果。
圖4 大鼠肝纖維化造模后HE染色圖(×200)Fig 4 HE staining after the modeling of hepatic fibrosis in rats(×200)
圖5 大鼠肝纖維化造模后Masson染色圖(×200)Fig 5 Masson staining after the modeling of hepatic fibrosis in rats(×200)
P
<0.05);與模型組相比,陽性組大鼠肝組織的CYP2E1和Nrf2水平顯著下降(P
<0.05),給藥組大鼠肝組織CYP2E1和Nrf2的水平有所下降(P
<0.05);而醋液組幾乎沒變化。給藥組高劑量效果略等同于陽性組,說明醋浸甘草有明顯改善肝纖維化作用,且呈劑量依賴性。圖6 大鼠肝纖維化造模后肝組織CYP2E1免疫組化染色圖(×200)Fig 6 Immunohistochemical staining of CYP2E1 in liver tissue of rats with hepatic fibrosis(×200)
圖7 大鼠肝纖維化造模后肝組織Nrf2免疫組化染色圖(×200)Fig 7 Immunohistochemical staining of Nrf2 in liver tissue of rats with hepatic fibrosis(×200)
圖8 大鼠肝纖維化造模后肝組織CYP2E1和Nrf2水平的影響Fig 8 Effect of hepatic CYP2E1 and Nrf2 in rats with hepatic fibrosis
蒙醫(yī)藥是我國傳統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)的重要組成部分,是蒙古族人經(jīng)驗的積累,將有毒、銳性強等藥物,經(jīng)炮制后可降低或消除藥物的毒副作用、改變或緩和藥性,提高藥物療效,蒙藥炮制在保證蒙藥療效、用藥安全等方面發(fā)揮重要作用。《蒙藥醫(yī)語》中記載“甘草具有抗肝硬化作用”,可應(yīng)用蒙醫(yī)炮制方法炮制甘草,從而治療肝纖維化。肝纖維化是臨床多發(fā)的疾病,也是慢性肝病進展為肝硬化的必要環(huán)節(jié),可常規(guī)中西藥治療肝纖維化臨床效果不顯著,本研究為研發(fā)具有獨特的蒙藥醋浸甘草有效治療肝纖維化的藥物奠定基礎(chǔ)。
甘草是蒙醫(yī)常用的藥材,具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化、降血脂、改善胰島素抵抗以及調(diào)節(jié)免疫功能等諸多作用;尤其在國內(nèi)外抗纖維化方面研究的較多;有文獻報道表明,利用多種方法改造或修飾化學(xué)結(jié)構(gòu)獲得甘草次酸及其衍生物,從而提高甘草次酸的生物利用度。也有研究報道,甘草酸由于腸道菌群紊亂不能被正常水解,在臨床上出現(xiàn)假醛固酮增多癥,應(yīng)用被限制。根據(jù)實驗結(jié)果初步推測蒙醫(yī)炮制醋浸甘草可減少假醛固酮增多癥,從而有效改善肝纖維化。本實驗采用化學(xué)毒性的CCl與高脂飲食聯(lián)合誘發(fā)肝纖維化動物模型,此造模方法應(yīng)用廣泛,費用低,操作簡易,造模成功率較高。結(jié)果表明,與對照組相比較,模型組肝功能指標(biāo)(ALT、AST)顯著增加,肝纖維化指標(biāo)(HA、LA、PⅢP)明顯升高;通過觀察HE和Masson染色發(fā)現(xiàn)第5周時模型組大鼠肝細胞壞死嚴重,肝纖維化明顯增生;說明CCl與高脂飲食聯(lián)合成功誘導(dǎo)大鼠肝纖維化模型。與模型組對比,給藥組肝功能和肝纖維化(ALT、AST、HA、LA、PⅢP)等指標(biāo)顯著降低;肝組織細胞色素CYP2E1與轉(zhuǎn)錄因子Nrf2水平顯著降低,說明給藥后大鼠肝纖維化明顯改善;與模型組對比,醋液組差異無統(tǒng)計學(xué)意義,說明醋液對肝纖維化無明顯影響。
綜上,本研究蒙藥醋浸甘草飲片與修飾甘草衍生物化學(xué)結(jié)構(gòu)相比操作簡單、費用低,且蒙醫(yī)臨床實踐發(fā)現(xiàn)療效較好,具有鮮明的民族特色。并初步驗證醋浸甘草能有效改善CCl高脂聯(lián)合誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化作用,為研發(fā)有效治療肝纖維化的蒙藥醋浸甘草提供理論依據(jù)。