劉志紅,劉 靜,孟令振,魯 明,王瑞英
(1. 河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院,河北 石家莊 050000;2. 河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院,河北 石家莊 050000)
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一種排除乙醇和其他明確原因?qū)е赂谓M織脂肪過度沉積為特征的疾病,如不有效控制,約40%的患者可進(jìn)一步發(fā)展為非酒精性脂肪性肝炎[1]。目前研究認(rèn)為NAFLD是代謝綜合征的危險(xiǎn)因素,與2型糖尿病、肥胖和胰島素抵抗密切相關(guān)[2]??刂骑嬍场p輕體重和運(yùn)動(dòng)雖然可以減輕或逆轉(zhuǎn)NAFLD,但患者難以長時(shí)間堅(jiān)持,因此,需要開發(fā)新的治療藥物和鑒定新的治療靶點(diǎn)。白藜蘆醇是一種非黃酮類多酚化合物,在紅葡萄、藍(lán)莓、花生等多種植物中廣泛存在,其具有抗炎、抗氧化應(yīng)激、抗癌、抗衰老等多種作用,且被證實(shí)可有效減輕NAFLD小鼠肝臟病變程度[3-4]。Notch 基因參與調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝過程,當(dāng)Notch基因表達(dá)異常時(shí),機(jī)體代謝發(fā)生紊亂,會(huì)引起胰島素抵抗、脂質(zhì)代謝紊亂及肥胖等,從而導(dǎo)致包括NAFLD在內(nèi)的多種疾病發(fā)生[5-6]。本實(shí)驗(yàn)觀察了白藜蘆醇對(duì)NAFLD小鼠肝脂肪變性及Notch信號(hào)通路的影響,旨在進(jìn)一步明確其作用及可能作用機(jī)制。
1.1動(dòng)物 6周齡SPF級(jí)雄性C57BL/6J小鼠40只,體重21.0~23.0 g,購于北京維通利華公司,合格證號(hào):SCXK (京)2016-0006。本實(shí)驗(yàn)符合動(dòng)物保護(hù)、動(dòng)物福利和倫理原則,符合國家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利倫理的相關(guān)規(guī)定。飼養(yǎng)在環(huán)境溫度為(22±2)℃,相對(duì)濕度(55±5)%,12/12 h日/夜光照循環(huán)屏障動(dòng)物房中。
1.2藥品與試劑 白藜蘆醇(美國Sigma公司)??偰懝檀?TC)及三酰甘油(TG)測(cè)定試劑盒(南京建成生物工程研究所);RNA提取試劑盒、反轉(zhuǎn)錄試劑盒、熒光定量預(yù)混試劑(北京天根生化科技有限公司);兔抗鼠Notch1抗體(Abcam公司)。
1.3儀器 Multiskan FC型酶儀(美國Thermo公司);LEICA 819切片機(jī)(上海徠卡儀器有限公司);DYY-Ⅲ型穩(wěn)流電泳儀(北京六一儀器廠);GDS8000凝膠成像儀(美國UVP公司);PCR儀(美國 Thermo 賽默飛世爾科技公司)。
1.4實(shí)驗(yàn)方法 選取10 只 C57BL/6J 雄性小鼠作為正常組,實(shí)驗(yàn)過程中給予普通飼料(20%蛋白質(zhì)、70%碳水化合物、10%脂肪)喂養(yǎng);余30只C57BL/6J 雄性小鼠給予高脂飼料(20%蛋白質(zhì)、20%碳水化合物、60%脂肪)喂養(yǎng)12周建立NAFLD模型,經(jīng)肝臟病理檢查證實(shí)造模成功后隨機(jī)分為3組各10只,3組實(shí)驗(yàn)過程中均給予高脂飼料喂養(yǎng)。白藜蘆醇低劑量組和白藜蘆醇高劑量組分別給予白藜蘆醇50 mg/(kg·d)和100 mg/(kg·d)灌胃,高脂組和正常組給予等量生理鹽水灌胃,均1次/d,連續(xù)灌胃6周。
1.5檢測(cè)指標(biāo)及方法
1.5.1血脂指標(biāo) 所有小鼠干預(yù)結(jié)束后禁食12 h,2%戊巴比妥鈉(45 mg/100 g)麻醉后眼眶靜脈叢取血,3 000 r/min離心10 min,分離血清,按照試劑盒說明書操作步驟測(cè)定TC和TG水平。
1.5.2肝組織HE染色病理表現(xiàn) 取各組小鼠肝組織,在4%多聚甲醛中4 ℃固定12 h,石蠟包埋,制成5 μm厚切片,蘇木精染色8 min,自來水洗滌60 min,伊紅室溫復(fù)染60 s,封片,顯微鏡下觀察。
1.5.3肝組織油紅染色病理表現(xiàn) 取各組小鼠肝組織冰凍切片,放入油紅染液中,酒精洗片,蘇木精染色,酒精酸化,蒸餾水沖洗,封片,顯微鏡下觀察。
1.5.4肝臟組織中固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1c(SREBP-1c)和過氧化物酶增殖物激活受體α(PPAR-α)mRNA表達(dá)情況 使用Trizol試劑提取總RNA,采用NanoDrop 2000檢測(cè)RNA純度和濃度。使用反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA,采用Applied Biosystems 7500 Real-Time PCR系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng),95 ℃下30 s預(yù)變性,95 ℃下5 s,60 ℃下退火32 s,共40次循環(huán)。將β-actin作為內(nèi)參對(duì)照,基因表達(dá)水平標(biāo)準(zhǔn)化使用2-ΔΔCt方法。引物序列: β-actin正向引物為5’-GTGACGTTGACATCCGTAAAGA-3’,反向引物為5’-GTAACAGTCCGCCTAGAAGCAC-3’;PPAR-α正向引物為5’-GAGAATCCACGAAGCCTACCTG-3’,反向引物為5’-GACCTCTGCCTCTTTGTCTTCG-3’;SREBP-1c正向引物為5’-GAAACCCGAAGTGGTGGAGAC-3’,反向引物為5’-TGGGCTTTGACCTGGCTATC-3’。
1.5.5肝臟組織中Notch1蛋白表達(dá)情況 采用Western blot法檢測(cè):肝臟組織加入蛋白裂解液勻漿,進(jìn)行蛋白定量。上樣后應(yīng)用SDS-聚丙烯酰胺凝膠系統(tǒng)電泳、轉(zhuǎn)膜、脫脂奶粉封閉、洗膜,加一抗4 ℃孵育過夜,加二抗孵育2 h,曝光顯影,應(yīng)用Image J軟件對(duì)灰度進(jìn)行測(cè)量分析。
2.1各組小鼠血脂指標(biāo)比較 高脂組小鼠血清TG、TC水平均明顯高于正常組(P均<0.05),白藜蘆醇低、高劑量組小鼠血清TG、TC水平均明顯低于高脂組(P均<0.05),白藜蘆醇高劑量組均明顯低于白藜蘆醇低劑量組(P均<0.05)。見表1。
表1 正常組和非酒精性脂肪性肝病各組小鼠血脂水平比較
2.2各組小鼠肝臟病理表現(xiàn) HE染色顯示,正常組小鼠肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)正常,肝內(nèi)小葉結(jié)構(gòu)清晰,肝細(xì)胞內(nèi)未見明顯脂滴;高脂組小鼠肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)紊亂、腫大,有壞死現(xiàn)象,肝細(xì)胞脂滴空泡較多;白藜蘆醇低、高劑量組小鼠肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)逐漸恢復(fù),壞死細(xì)胞和脂肪空泡均較高脂組少。見圖1。
圖1 正常組和非酒精性脂肪性肝病各組小鼠肝臟組織HE染色表現(xiàn)(×200)
2.3各組小鼠肝臟油紅染色表現(xiàn) 油紅染色顯示,正常組小鼠肝臟橘紅色脂滴沉積很少,高脂組小鼠肝臟橘紅色脂滴沉積較多,白藜蘆醇低、高劑量組小鼠橘紅色沉積明顯少于高脂組。見圖2。
圖2 正常組和非酒精性脂肪性肝病各組小鼠肝臟油紅染色表現(xiàn)(×200)
2.4各組小鼠肝臟組織中SREBP-1c、PPAR-α mRNA表達(dá)情況 與正常組比較,高脂組小鼠肝臟組織中SREBP-1c mRNA相對(duì)表達(dá)量明顯增高(P<0.05),PPAR-α mRNA相對(duì)表達(dá)量明顯降低(P<0.05);與高脂組比較,白藜蘆醇低、高劑量組小鼠肝臟組織中SREBP-1c mRNA相對(duì)表達(dá)量均明顯降低(P均<0.05),PPAR-α mRNA相對(duì)表達(dá)量均明顯增高(P均<0.05);白藜蘆醇高劑量組小鼠肝臟組織中SREBP-1c mRNA相對(duì)表達(dá)量明顯低于白藜蘆醇低劑量組(P<0.05),PPAR-α mRNA相對(duì)表達(dá)量明顯高于白藜蘆醇低劑量組(P<0.05)。見圖3。
圖3 正常組和非酒精性脂肪性肝病各組小鼠肝臟組織中SREBP-1c和PPAR-α mRNA表達(dá)情況
2.5各組小鼠肝臟組織中Notch1蛋白表達(dá)情況高脂組小鼠肝臟組織中Notch1蛋白相對(duì)表達(dá)量明顯高于正常組(P<0.05),白藜蘆醇低、高劑量組小鼠肝臟組織中Notch1蛋白相對(duì)表達(dá)量均明顯低于高脂組(P均<0.05),白藜蘆醇高劑量組明顯低于白藜蘆醇低劑量組(P<0.05)。見圖4。
圖4 正常組和非酒精性脂肪性肝病各組小鼠肝臟組織中Notch1表達(dá)情況
NAFLD是因肝臟脂肪合成和脂肪分解失衡導(dǎo)致過多脂肪酸不能被肝臟代謝所致的代謝應(yīng)激性肝損傷。多種轉(zhuǎn)錄因子包括SREBP-1c和PPARs參與NAFLD的發(fā)病,其中SREBP-1c參與脂肪合成和TG聚集,而PPAR的激活可導(dǎo)致過氧化物酶體的增殖和隨后的基因表達(dá)上調(diào),如CPT-1、瘦素和胰島素受體,從而減少脂肪生成和減輕胰島素抵抗。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,高脂組小鼠肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)紊亂,肝細(xì)胞脂滴空泡、肝臟橘紅色脂滴沉積均較多,血清TG、TC水平及肝臟組織中SREBP-1c mRNA相對(duì)表達(dá)量增高,肝臟組織中PPAR-α mRNA相對(duì)表達(dá)量降低;白藜蘆醇低、高劑量組小鼠肝臟病理改變明顯好轉(zhuǎn),血清TG、TC水平及肝臟組織中SREBP-1c mRNA相對(duì)表達(dá)量均明顯降低,肝臟組織中PPAR-α mRNA相對(duì)表達(dá)量均明顯增高。提示白藜蘆醇可抑制脂肪合成,促進(jìn)脂肪分解,有助于改善NAFLD病理改變。
Notch信號(hào)從低等生物到靈長類動(dòng)物高度保守,Notch信號(hào)通路參與NAFLD的病理過程。在肥胖和胰島素抵抗小鼠模型中,Notch基因表達(dá)增加,會(huì)促進(jìn)SREBP-1c介導(dǎo)的脂肪合成,導(dǎo)致NAFLD[7]。Ba等[8]研究發(fā)現(xiàn),過表達(dá)Notch可通過下調(diào)PPAR-γ和PPAR-α表達(dá)而抑制脂肪分解。肝臟Notch信號(hào)存在于肝細(xì)胞中,其激活與機(jī)體代謝狀態(tài)相關(guān)[9],肥胖和NAFLD婦女存在肝細(xì)胞Notch信號(hào)失調(diào)[10]。阻斷肝細(xì)胞Notch信號(hào)可同時(shí)抑制肝葡萄糖生成TG,從而減少肝臟脂肪堆積[11]。Zhao等[12]發(fā)現(xiàn),姜黃素可以抑制 Notch 基因表達(dá),從而下調(diào)SREBP-1c表達(dá),上調(diào)PPAR-α表達(dá),改善大鼠的脂質(zhì)代謝。這些研究結(jié)果表明,Notch信號(hào)通路通過調(diào)控SREBP-1和PPAR-α轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)影響脂肪生成和脂肪分解。Xiao等[13]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可通過miR-139-5p / Notch1信號(hào)傳導(dǎo)途徑誘導(dǎo)骨肉瘤細(xì)胞凋亡發(fā)揮抗癌作用;Kim等[14]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可通過抑制Notch1和PTEN/Akt信號(hào)傳導(dǎo)而誘導(dǎo)Caspase依賴性細(xì)胞死亡;Zhang等[15]研究證實(shí)白藜蘆醇可以抑制Notch信號(hào)通路以減輕脊髓損傷。以上研究說明白藜蘆醇可能通過影響Notch信號(hào)通路發(fā)揮作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,高脂組小鼠肝臟組織中Notch1蛋白表達(dá)量明顯增高,提示NAFLD小鼠存在Notch1過表達(dá);白藜蘆醇低、高劑量組小鼠肝臟組織中Notch1蛋白表達(dá)量較高脂組明顯降低,提示白藜蘆醇可抑制NAFLD小鼠肝臟中Notch信號(hào)通路,從而下調(diào)SREBP-1c表達(dá),上調(diào)PPAR-α表達(dá),減輕肝臟脂肪病變。
綜上所述,白藜蘆醇可能通過抑制Notch信號(hào)通路,下調(diào)SREBP-1c表達(dá)抑制脂肪合成,上調(diào)PPAR-α表達(dá)促進(jìn)脂肪分解,從而減輕NAFLD病理改變;Notch信號(hào)通路可能是一種潛在的新的NAFLD治療靶點(diǎn),有待進(jìn)一步研究探討。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。