IGF-1、IGFBP-3在大鼠非酒精性脂肪性肝病進展中的變化

高 凱，王德軍，嚴茂祥，陳芝蕓

（1.浙江中醫藥大學附屬第一醫院，杭州 310006；2.浙江中醫藥大學，杭州 310053）

IGF-1、IGFBP-3在大鼠非酒精性脂肪性肝病進展中的變化

高 凱1，王德軍2，嚴茂祥1，陳芝蕓1

（1.浙江中醫藥大學附屬第一醫院，杭州 310006；2.浙江中醫藥大學，杭州 310053）

目的 觀察非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）大鼠血清胰島素樣生長因子1（IGF-1）、胰島素樣生長因子結合蛋白3（IGFBP-3）的表達及多烯磷脂酰膽堿對其的影響。方法 采用高脂飼料喂養建立大鼠NAFLD模型，以多烯磷脂酰膽堿進行干預。HE染色動態觀察大鼠4、8、12周時肝組織病理學變化，IRMA法動態監測血清IGF-1、IGFBP-3含量。結果 正常組大鼠各時間點肝組織病理均無明顯異常；模型組隨高脂飲食時間延長，在4、8、12周3個時相點肝組織脂肪變、炎癥程度、氣球樣變及NAFLD活動度積分逐漸增強，血清IGF-1、IGFBP-3逐漸明顯下降，且模型組各時相點IGF-1、IGFBP-3的水平較正常組同一時相點明顯降低；應用多烯磷脂酰膽堿干預后，大鼠肝組織炎癥程度、NAFLD活動度積分較模型組顯著降低，IGF-1、IGFBP-3的水平則較模型組明顯增高。結論 血清IGF-1、IGFBP-3水平隨大鼠NAFLD進展而降低。

非酒精性脂肪性肝病；胰島素樣生長因子1；胰島素樣生長因子結合蛋白3；多烯磷脂酰膽堿

非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是一種常見慢性肝病，脂質代謝紊亂尤其是肝內脂質代謝障礙是其發生發展的前提和必需，胰島素樣生長因子 1（insulin-like growth factor-1，IGF-1）能夠促進脂肪合成，抑制脂肪分解，降低血液中游離脂肪酸（free fat acids，FFA）的濃度，主要由肝臟合成，發揮作用依賴于游離IGF與其受體結合，而約99％IGF都與胰島素樣生長因子結合蛋白（insulin-like growth factor binding protein，IGFBP）以結合形式存在［1］，因此，IGF-1及IGFBP在NAFLD中的作用值得關注。本實驗旨在觀察成年NAFLD大鼠血清中IGF-1、IGFBP-3的變化及多烯磷脂酰膽堿對其的影響，探討二者在NAFLD發病中的作用。

1 材料和方法

1.1 實驗動物

SD大鼠70只，成年雄性，清潔級，體重200±10 g，上海西普爾-必凱實驗動物中心提供，許可證號碼：【SCXK（滬）2008-0016】。無菌手術操作在浙江中醫藥大學動物實驗研究中心屏障動物實驗設施內進行【SYXK（浙）2008-0184】。

1.2 主要試劑及藥品

膽固醇由上海博奧生物科技有限公司提供，批號：100901；膽鹽由杭州微生物試劑有限公司提供，批號：20100421；多烯磷脂酰膽堿為德國 A.Nattermann＆Cie.GmebH產品，規格：228 mg/片，批號：46940B。IGF-1、IGFBP-3免疫放射分析（immuno radiometric assay，IRMA）試劑盒均由美國Diagnostic Systems Laboratories Inc 提 供，批號：01197。

1.3 主要儀器

MICROM STR120自動組織脫水機、MICROM HM335E半自動石臘切片機為德國MICROM公司產品，LEICARM 2025病理切片機為德國Leica公司產品，Nikon50I光學顯微鏡為日本Nikon公司產品，SN-697γ計數儀為上海核所日環光電儀器有限公司產品。

1.4 實驗方法

70只大鼠隨機分為正常組30只，模型組30只，多烯磷脂酰膽堿組10只，正常組及模型組又分為4周、8周、12周3個時相點；正常組以普通標準飼料喂養，模型組及多烯磷脂酰膽堿組均以高脂飼料（由普通標準飼料82％、豬油10％、蛋黃粉5％、膽固醇2％及膽鹽1％組成）喂養；多烯磷脂酰膽堿組在造模的同時按照臨床成人劑量的10倍（195.40 mg/kg·d）灌服多烯磷脂酰膽堿12周。末次給藥當晚禁食不禁水，次日上午空腹麻醉下取血，分離血清，用IRMA法檢測血清IGF-1、IGFBP-3含量；取肝組織，以4％多聚甲醛固定后常規石蠟包埋，HE染色，肝組織的脂肪變、炎癥程度、氣球樣變診斷以及NAFLD活動度積分（NAFLD activity score，NAS）參考中華醫學會肝病學分會脂肪肝和酒精性肝病學組等制訂的“非酒精性脂肪性肝病診療指南（2010年修訂版）”［2］。

1.5 統計分析：采用SPSS軟件進行統計學分析

2 結果

2.1 各組大鼠病理組織學變化

光鏡觀察發現，正常組無明顯異常。模型組肝組織脂肪變、炎癥程度、氣球樣變以及NAS隨高脂喂養時間的延長而增加，模型8周時NAS較模型4周時增高（P＜0.01）；模型12周時炎癥程度、氣球樣變、NAS較模型4周和8周時均顯著增高（P＜0.05，P＜0.01），脂肪變程度較模型4周時顯著增高（P＜0.01）。干預組炎癥程度、NAS較模型組12周明顯降低（P＜0.05）（表1、2）。

2.2 各組大鼠血清IGF-1、IGFBP-3的變化

正常組、模型組血清IGF-1、IGFBP-3均隨著大鼠周齡增加而降低。各時間點模型組均較相應正常組明顯降低（P＜0.05，P＜0.01）（表3）。應用多烯磷脂酰膽堿干預后，血清IGF-1、IGFBP-3較模型組12周顯著升高（P＜0.05）（表4）。

表1 NAFLD大鼠肝臟病理組織學動態變化Tab.1 Dynamical changes of NAFLD rats’liver pathological histology

表2 多烯磷脂酰膽堿對NAFLD大鼠肝臟病理組織學影響Tab.2 Impact of polyene phosphatidyl choline to NAFLD rats’liver pathological histology

3 討論

肝臟參與脂肪代謝并在其中起重要作用，其合成的脂肪會運輸到其他組織分解利用或者儲存到脂肪組織，正常情況下肝臟內不會形成脂質沉積。NAFLD形成的一個重要先決條件是肝細胞內脂質沉積特別是甘油三酯沉積，其發生原因目前尚未完全明確，可能包括脂質攝入異常導致肝臟FFA輸入增加、線粒體代謝障礙導致FFA更多轉化為甘油三酯、FFA及甘油三酯合成增加和肝細胞內甘油三酯運出減少，這些因素單獨或協同造成肝臟脂質代謝的消化吸收、轉化合成、氧化分解和運輸分泌的失衡［3］，最終導致肝細胞內的脂質異常沉積特別是甘油三酯的異常沉積，進而發生NAFLD，這個過程會導致脂肪性肝病發生炎癥、壞死和纖維化。多烯磷脂酰膽堿膠囊內含亞油酸及亞麻酸、油酸，能將中性脂肪和膽固醇轉化成易代謝的形式，促進肝組織再生，可恢復肝功能和受損的酶活力，目前臨床上常用來治療NAFLD。

胰島素生長因子（IGF）包括IGF-1和2，屬于胰島素樣生長因子家族（IGFs），其中只有約1％以游離形式存在，與相應受體結合進而發揮作用，其余99％則與IGFBP結合。IGFBP既是體內IGF的主要運輸載體，同時也是機體賴以調控IGF活性的主要途徑和方法［4］。IGF-1是由70個氨基酸組成的多肽，與胰島素原有一半相同序列，血液中的IGF-1主要有賴肝臟合成。研究發現，IGF-1具有類似胰島素樣作用，在外周組織能促進糖原、蛋白質和脂肪的合成，降低血液中游離氨基酸、脂肪酸濃度；抑制凋亡，促進細胞增殖；與腫瘤、骨質疏松、腎臟疾病、糖尿病、冠心病、腦梗死等的發生發展及治療有關［5］。體外實驗發現添加IGF-1可對脂肪肝肝細胞線粒體起到一定保護作用，阻斷活性氧（與再灌注損傷有關）的產生［6］。正常情況下，約80％IGF-1與IGFBP-3結合，IGF-1作用的發揮與IGFBP-3的水平密切相關，隨著年齡的增加，游離IGF-1的水平和活性下降［7］，IGFBP-3水平也會下降。彭乃寶等［8］通過檢測肝硬化患者與正常志愿者的血清 IGF-1、IGFBP-3水平，認為在肝硬化患者中，隨著病情加重，肝臟合成和分泌IGF-1、IGFBP-3的能力下降。國外有人通過臨床試驗檢測NAFLD患者谷草轉氨酶、谷草轉氨酶/谷丙轉氨酶比值、血小板計數、IGF-1在肝纖維化不同分期的水平變化，發現在肝纖維化早期，IGF-1、IGF-1/IGFBP-3較晚期高，認為低水平的IGF-1及IGF-1/IGFBP-3可能與NAFLD肝纖維化有關［9］。

本實驗中，正常組、模型組大鼠血清 IGF-1、IGFBP-3均隨周齡增加而降低，表明隨年齡增加，二者合成下降。高脂飼料喂養后，大鼠肝臟出現了明顯的脂肪變、炎癥和氣球樣變，NAS增加，且隨喂養時間延長差異更加明顯；同時血清IGF-1、IGFBP-3水平較同一時相點正常組均顯著下降，且隨高脂喂養時間延長下降更加明顯。推測NAFLD發生后，肝細胞合成IGF-1功能下降，IGF-1水平的降低一方面對自身線粒體保護作用減弱，另一方面造成機體血液中FFA進一步增加，從而使肝組織脂質代謝紊亂加重，炎癥、纖維化發生，NAFLD進一步進展，從而形成惡性循環。多烯磷脂酰膽堿干預后，大鼠肝組織炎癥程度、NAS明顯減輕（P＜0.05），血清IGF-1、IGFBP-3的水平均較模型組顯著提高（P ＜0.05），表明多烯磷脂酰膽堿一定程度上可改善肝細胞合成IGF-1的功能，緩解和改善肝內脂質代謝紊亂的情況，起到治療作用。研究提示，血清IGF-1、IGFBP-3的低水平與NAFLD疾病本身的進展存在一定關聯，二者可作為疾病進展的預測因子，進而為NAFLD的診斷及其相關疾病的治療提供參考性依據。

［1］潘逸茹，薛惠君，龔立琪.胰島素樣生長因子-I在非酒精性脂肪肝病變中的變化［J］.檢驗醫學，2005，20（4）：300-302.

［2］范建高，賈繼東，陳力元，等.非酒精性脂肪性肝病診療指南［J］.中華肝臟病雜志，2010，18（3）：163-166.

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The variation of IGF-1，IGFBP-3 in the development of rats’non-alcoholic fatty liver disease

GAO Kai1，WANG De-jun2，YAN Mao-xiang1，CHEN Zhi-yun1
（1.The first affiliated hospital of Zhejiang Traditional Chinese Medicinal University，Hangzhou 310006，China；2.Zhejiang Traditional Chinese Medicinal University，Hangzhou 310053，China）

Objective To observe the expression of insulin-like growth factor1（IGF-1），insulin-like growth factor binding protein 3（IGFBP-3）in rats’serum with non-alcoholic fatty liver disease（NAFLD）and the impact of Polyene phosphatidyl choline.M ethods NAFLD model was induced by feeding the SD rats with a high-fat diet，with Polyene phosphatidyl choline to intervene.Observe the pathological changes of the rats’liver tissue dynamically after HE staining.Detect the contents of IGF-1，IGFBP-3 in serum dynamically through the immuno radio metric assay（IRMA）.Resu lts There were no obvious exception of the liver tissue pathology in the normal group ateach time.With the extension of a highfat diet，the liver tissue of themodel group increased on fatty change，the degree of inflammation，the balloon sample change，the NAFLD activity score at 4，8，12weeks.IGF-1，IGFBP-3 in serum were decreased significantly，and the model set was significantly lower than the normalgroup at the same phase.After the application of polyene phosphatidyl choline，the degree of rat liver tissue inflammation and the NAFLD activity score were reduced significantly when compared with model group，while the level of IGF-1，IGFBP-3were significantly higher.Conclusion The levels of IGF-1，IGFBP-3 in the rats’serum reduce in the development of non-alcoholic fatty liver disease.

NAFLD；IGF-1；IGFBP-3；Polyene phosphatidyl choline

R332

A

1671-7856（2014）03-0006-04

10.3969.j.issn.1671.7856.2014.003.002

浙江省自然基金資助項目（Y2100170）；浙江省中醫藥科技計劃項目（2013ZB044）。

高凱（1988-），男，碩士生，研究方向：消化系統疾病。

陳芝蕓（1953-），女，醫學碩士，研究員，教授，博士生導師，研究方向：脂肪性肝病、胃癌前病變及功能性胃腸病等方面。

2014-01-20

研究報告