朱正望 付雙楠薛寧 馬瑞雪 郭桓博 苗明三 朱平生
(河南中醫(yī)藥大學(xué), 河南 鄭州450046)
肝臟是人體重要的解毒和代謝器官,多種因素如病毒感染、藥物濫用、有毒化學(xué)物質(zhì)、過(guò)度飲酒等都會(huì)引起肝功能異常導(dǎo)致肝損傷,是肝硬化、肝癌等眾多肝臟疾病的重要始動(dòng)因素,重者可進(jìn)一步發(fā)展為急性肝衰竭[1?2]。針對(duì)肝損傷的早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)對(duì)避免其進(jìn)展為重型肝病和保障大眾健康具有十分重要的意義。臨床上對(duì)于肝損傷的治療多采用維生素類、核苷類似物、保肝降酶藥等對(duì)癥治療,對(duì)改善患者的癥狀雖有一定的療效,但也會(huì)加重肝臟的負(fù)擔(dān)[3?4]。因此,探索更安全高效、早期干預(yù)的藥物對(duì)于臨床肝病的防治具有重要意義。
中醫(yī)藥對(duì)于肝病的防治療效顯著,近年來(lái)在肝病的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和臨床研究方面已成為主要的熱點(diǎn)[5?6]。蒲公英是一種應(yīng)用十分廣泛的藥食同源中藥,性寒,味苦、甘,歸肝、胃經(jīng),具有清熱解毒、利尿消腫的作用[7]。黃酮類是蒲公英的有效成分之一,具有抗炎、抗氧化、保肝利膽、增強(qiáng)免疫力等多種藥理活性,應(yīng)用價(jià)值大[8?9]。眾多研究發(fā)現(xiàn),黃酮類成分在抗肝損傷方面效果顯著,具有廣闊的開發(fā)前景和研究空間[10?11]。前期研究發(fā)現(xiàn),Arg1、α?GST、PNP、GLDH 作為CCl4致大鼠肝損傷早期生物標(biāo)志物,較傳統(tǒng)肝功能檢測(cè)指標(biāo)具有較好的靈敏性[12]。本研究在此基礎(chǔ)上檢測(cè)CCl4肝損傷大鼠傳統(tǒng)肝功能指標(biāo)、脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)、早期生物標(biāo)志物,觀察蒲公英總黃酮對(duì)CCl4肝損傷早期的干預(yù)作用。
1.1 儀器 Multiskan Fc 型酶標(biāo)儀、YZB5065?2011 型洗板機(jī)(美國(guó)Thermo Fisher Scientific 公司);KDC?160HR 型高速冷凍離心機(jī)(合肥科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司);UV?2000 型紫外可見分光光度計(jì)[尤尼柯(上海)儀器有限公司];BX63 型電動(dòng)顯微鏡(日本Olympus 公司);ABI7500 型熒光定量PCR 儀(美國(guó)Applied Biosystems公司)。
1.2 試劑與藥物 蒲公英總黃酮(含量>50%,批號(hào)20160505,西安澳瑞特生物科技有限公司)。聯(lián)苯雙酯(批號(hào)A020141206,臺(tái)州萬(wàn)邦德制藥集團(tuán)股份有限公司);丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、堿性磷酸酶(ALP)、總膽紅素(TBIL)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、還原型谷胱甘肽(GSH)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)試劑盒(批號(hào)20160809、20160808、20160812、20160730、20160810、20160810、20160810,南京建成生物工程研究所);精氨酸酶?1(Arg?1)、α?谷胱甘肽?S?轉(zhuǎn)移酶(α?GST)、嘌呤核苷酸磷酸化酶(PNP)、谷氨酸脫氫酶(GLDH)ELISA 試劑盒(批號(hào)均為20160810,蘇州卡爾文生物科技有限公司);TRIzol 總RNA 提取試劑盒[批號(hào)DP405?02,天根生化科技(北京)有限公司];CCl4(批號(hào)20160302,天津市富宇精細(xì)化工有限公司)。
1.3 動(dòng)物 Wistar 大鼠,SPF級(jí),體質(zhì)量180~220 g,雌雄各半,購(gòu)自濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁育有限公司,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(魯)2014?0007,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào)SYXK(豫)2015?0005。研究經(jīng)河南中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)DWLL16010005)。
2.1 分組、造模與給藥 144 只大鼠隨機(jī)分為空白組,模型組,聯(lián)苯雙酯組(3.75 mg/kg),蒲公英總黃酮低、中、高劑量組(50、100、200 mg/kg),每組24只,給藥組分別按相應(yīng)劑量灌胃給予聯(lián)苯雙酯或蒲公英總黃酮混懸液,空白組、模型組灌胃給予等量蒸餾水,給藥容量10 mL/kg,每天1次,連續(xù)7 d。末次給藥1 h后,空白組大鼠腹腔注射橄欖油溶液10 mL/kg,其余各組大鼠腹腔注射10% CCl4橄欖油溶液10 mL/kg 進(jìn)行造模[13]。
2.2 樣本采集與指標(biāo)檢測(cè) 于造模后3、6、12、24 h 取各組大鼠6只,腹腔注射10% 水合氯醛(3 mL/kg)進(jìn)行麻醉,腹主動(dòng)脈取血,3 500 r/min 離心10 min,分離血清,取肝右葉加預(yù)冷生理鹽水制成10%組織勻漿,3 500 r/min離心10 min,取上清液;取肝左葉于4%甲醛溶液中固定,HE 染色,光鏡下觀察肝組織病理變化。采用微板法檢測(cè)血清ALT、AST、ALP、TBIL 水平及肝組織SOD 活性、GSH水平,比色法檢測(cè)肝組織MDA 水平,ELISA 法檢測(cè)血清Arg?1、α?GST、PNP、GLDH 水平,RT?qPCR 法檢測(cè)血清及肝組織中miR?122 mRNA 表達(dá)。
2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過(guò)SPSS 21.0 軟件進(jìn)行處理,計(jì)量資料以()表示,各組間比較采用單因素方差分析。P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清ALT、AST 水平的影響 與空白組比較,模型組大鼠血清ALT、AST 水平在3、6、12、24 h 均升高(P<0.01)。與模型組比較,聯(lián)苯雙酯組大鼠血清ALT 水平在3、12、24 h,蒲公英總黃酮低、中劑量組在3、24 h 降低(P<0.05,P<0.01),蒲公英總黃酮高劑量組無(wú)明顯變化(P>0.05);聯(lián)苯雙酯組、蒲公英總黃酮低劑量組大鼠血清AST 水平在3、6、12 h 降低(P<0.05,P<0.01),蒲公英總黃酮中、高劑量組無(wú)明顯變化(P>0.05),見表1。
表1 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清ALT、AST 水平的影響(,n=6)
表1 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清ALT、AST 水平的影響(,n=6)
注:與空白組比較,??P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
3.2 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清ALP、TBIL 水平的影響 與空白組比較,模型組大鼠血清ALP、TBIL 水平在3、6、12、24 h 均升高(P<0.01)。與模型組比較,聯(lián)苯雙酯組、蒲公英總黃酮低劑量組大鼠血清ALP 水平在3、6、12、24 h,蒲公英總黃酮中劑量組在6、12、24 h,蒲公英總黃酮高劑量組在12、24 h 降低(P<0.05,P<0.01);聯(lián)苯雙酯組及蒲公英總黃酮低、中劑量組大鼠血清TBIL 水平在12 h 降低(P<0.05),蒲公英總黃酮高劑量組無(wú)明顯變化(P>0.05),見表2。
表2 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清ALP、TBIL 水平的影響(,n=6)
表2 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清ALP、TBIL 水平的影響(,n=6)
注:與空白組比較,??P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
3.3 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠肝組織SOD 活性及MDA、GSH水平的影響 與空白組比較,模型組大鼠肝組織MDA 水平在3、6、12、24 h 均升高(P<0.01),SOD 活性降低(P<0.05,P<0.01),GSH 水平在6、12、24 h 均降低(P<0.01)。與模型組比較,聯(lián)苯雙酯組大鼠肝組織SOD活性在24 h 升高(P<0.05),蒲公英總黃酮各劑量組無(wú)明顯變化(P>0.05);聯(lián)苯雙酯組、蒲公英總黃酮低劑量組大鼠肝組織GSH 水平在6、12、24 h,蒲公英總黃酮中劑量組在6、24 h,蒲公英總黃酮高劑量組在24 h 升高(P<0.05,P<0.01);聯(lián)苯雙酯組及蒲公英總黃酮低、中劑量組大鼠肝組織MDA 水平在3、6、12、24 h,蒲公英總黃酮高劑量組 在6、12、24 h降低(P<0.05,P<0.01),見表3。
表3 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠肝組織SOD 活性及MDA、GSH 水平的影響(,n=6)
表3 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠肝組織SOD 活性及MDA、GSH 水平的影響(,n=6)
注:與空白組比較,?P<0.05,??P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
3.4 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清Arg?1、α?GST 水平的影響 與空白組比較,模型組大鼠血清Arg?1、α?GST 水平在3、6、12、24 h 均升高(P<0.01)。與模型組比較,聯(lián)苯雙酯組大鼠血清Arg?1 水平在3 h,蒲公英總黃酮低、高劑量組在3、12 h,蒲公英總黃酮中劑量組在3、12、24 h 降低(P<0.05,P<0.01);聯(lián)苯雙酯組及蒲公英總黃酮中、高劑量組大鼠血清α?GST 水平無(wú)明顯變化(P>0.05),蒲公英總黃酮低劑量組α?GST 水平在3 h 降低(P<0.01),見表4。
表4 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清Arg?1、α?GST 水平的影響(,n=6)
表4 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清Arg?1、α?GST 水平的影響(,n=6)
注:與空白組比較,??P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
3.5 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清PNP、GLDH 水平的影響與空白組比較,模型組大鼠血清PNP、GLDH 水平在3、6、12、24 h 均升高(P<0.05,P<0.01)。與模型組比較,聯(lián)苯雙酯組大鼠血清PNP 水平在3、6、12 h,蒲公英總黃酮低劑量組在12 h,蒲公英總黃酮中劑量組在3、6 h,蒲公英總黃酮高劑量組在6 h 降低(P<0.05,P<0.01);聯(lián)苯雙酯組大鼠血清GLDH 水平在3 h,蒲公英總黃酮各劑量組在3、12 h 降低(P<0.01),見表5。
表5 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清PNP、GLDH 水平的影響(,n=6)
注:與空白組比較,?P<0.05,??P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
3.6 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清及肝組織miR?122 mRNA 表達(dá)的影響 與空白組比較,模型組大鼠血清miR?122 mRNA表達(dá)在3、6、12、24 h 均升高(P<0.01),肝組織miR?122 mRNA 表達(dá)在6、24 h 升高(P<0.05)。與模型組比較,聯(lián)苯雙酯組、蒲公英總黃酮中劑量組大鼠血清miR?122 mRNA表達(dá)無(wú)明顯變化(P>0.05),蒲公英總黃酮低、高劑量組在6、12 h 降低(P<0.05,P<0.01);聯(lián)苯雙酯組、蒲公英總黃酮高劑量組大鼠肝組織miR?122 mRNA 表達(dá)在24 h 降低(P<0.05),蒲公英總黃酮低、中劑量組無(wú)明顯變化(P>0.05),見表6。
表6 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清及肝組織miR?122 mRNA 表達(dá)的影響(,n=3)
表6 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠血清及肝組織miR?122 mRNA 表達(dá)的影響(,n=3)
注:與空白組比較,?P<0.05,??P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
3.7 蒲公英總黃酮對(duì)大鼠肝組織病理變化的影響 空白組大鼠肝小葉結(jié)構(gòu)清晰,肝索排列有序,肝細(xì)胞未見異常;模型組大鼠肝小葉結(jié)構(gòu)消失,肝索排列紊亂,多數(shù)肝細(xì)胞腫脹、壞死,可見大量的肝細(xì)胞脂肪變性,并有明顯的炎細(xì)胞浸潤(rùn)現(xiàn)象,且隨造模時(shí)間的增加,損傷逐漸加重;聯(lián)苯雙酯組大鼠肝細(xì)胞偶見點(diǎn)狀壞死,匯管區(qū)有少量炎細(xì)胞浸潤(rùn),腫脹不明顯;蒲公英總黃酮各劑量組大鼠肝細(xì)胞病變程度較輕,肝細(xì)胞腫脹及脂肪變性較少,肝細(xì)胞壞死程度明顯減輕,部分胞漿內(nèi)可見小的脂滴形成,見圖1。
圖1 各組大鼠肝組織HE 染色(×200)
CCl4作為典型的化學(xué)性肝毒性物質(zhì),其誘導(dǎo)的大鼠肝損傷表現(xiàn)及進(jìn)程與人類肝損傷病理變化相似,因此被廣泛用于肝損傷大鼠模型的研究以及保肝藥物的篩選[14?15]。CCl4通過(guò)腹腔注射進(jìn)入肝臟,經(jīng)肝微粒體細(xì)胞色素P450 代謝酶系統(tǒng),產(chǎn)生三氯甲基等毒性物質(zhì),可結(jié)合細(xì)胞膜上的磷脂分子,引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),破壞肝組織細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),使細(xì)胞膜的通透性增加[16?17]。
肝組織受到損傷時(shí),肝細(xì)胞內(nèi)各種酶如ALT、AST 會(huì)大量釋放到血液中,因此,血清中轉(zhuǎn)氨酶升高是肝損傷的重要指標(biāo),在一定程度上反映了肝細(xì)胞受損程度[18]。肝損傷導(dǎo)致體內(nèi)ALP、TBIL 排泄障礙而反流入血,從而引起血清ALP、TBIL 水平增高,其主要反映肝臟受損時(shí)黃疸和膽汁淤積的程度[19?20]。在脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)過(guò)程中,機(jī)體產(chǎn)生大量的MDA,持續(xù)破壞肝細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),加劇肝臟受損程度,使肝細(xì)胞發(fā)生變性甚至壞死,從而加重病變[21]。SOD、GSH 是機(jī)體重要的內(nèi)源性抗氧化酶,能有效清除體內(nèi)過(guò)量的自由基并增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力,保護(hù)肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的完整[22?23]。本研究顯示,蒲公英總黃酮預(yù)防性干預(yù)后,降低了大鼠血清中AST、ALT、TBIL、ALP 水平,減少肝組織中MDA 水平,提高SOD 活性和GSH 水平,各給藥組大鼠肝細(xì)胞病變程度減輕,肝細(xì)胞腫脹及脂肪變性較少,說(shuō)明蒲公英總黃酮可以減輕體內(nèi)氧化應(yīng)激損傷,穩(wěn)定肝細(xì)胞結(jié)構(gòu),減少炎細(xì)胞浸潤(rùn)從而減輕肝臟損傷的程度。
PNP 主要位于肝細(xì)胞等的細(xì)胞質(zhì)中,正常情況下多數(shù)檢測(cè)不到,只有當(dāng)肝細(xì)胞受到損傷時(shí),才會(huì)在血液中被檢測(cè)到,其敏銳度高于傳統(tǒng)的肝損傷指標(biāo),可以作為潛在的肝細(xì)胞損傷的標(biāo)志物[24];Arg?1 是肝臟中重要的水解酶,多分布于肝細(xì)胞核、微粒體,能夠催化精氨酸生成尿素和鳥氨酸,研究表明其在肝損傷中有較高的靈敏度[25];GLDH 在肝臟中水平最高,肝損傷時(shí)線粒體膜受到破壞,血液中的GLDH 升高,其對(duì)于肝損傷的診斷具有較高的敏感性[26];α?GST 多分布在肝小葉中心細(xì)胞,在肝損傷早期就會(huì)透過(guò)受損的細(xì)胞膜進(jìn)入血液,是理想的早期肝損傷指標(biāo)[27];miR?122 是在肝細(xì)胞中特異性高表達(dá)的miRNA,對(duì)于維持肝臟的正常代謝功能有重要的調(diào)控作用,在肝損傷早期血液中就可以檢測(cè)到其表達(dá)顯著升高,較傳統(tǒng)的肝功能檢測(cè)指標(biāo)更靈敏[28?29]。本研究顯示,蒲公英總黃酮各劑量組可以不同程度降低大鼠血清中PNP、Arg?1、GLDH、α?GST 水平和miR?122 表達(dá),但對(duì)于相關(guān)指標(biāo)的改善作用量效關(guān)系不明顯,初步表明蒲公英總黃酮在CCl4致大鼠肝損傷早期即可起到一定的預(yù)防和保護(hù)作用,后期仍有待進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究。