杜 斌 楊志勇 蔡維維 馮 磊 邱麗穎
(江南大學無錫醫學院,江蘇 無錫 214122)
α-硫辛酸對四氯化碳誘導小鼠肝纖維化的保護作用
杜 斌 楊志勇1蔡維維 馮 磊 邱麗穎
(江南大學無錫醫學院,江蘇 無錫 214122)
目的 研究α-硫辛酸(LA)對四氯化碳(CCl4)誘導小鼠肝纖維化的保護作用及機制。方法 75只ICR雄性小鼠隨機分為正常組、模型組、陽性對照組(水飛薊素)和LA低、高劑量組。自造模之日起,除正常組外,其余各組以2.5 ml/kg腹腔注射20%CCl4,每周2次,連續6 w。自造模之日起,LA低、高劑量組分別給予(100,300 mg·kg-1·d-1)灌胃,正常組和模型組小鼠給予1.0 g·kg-1·d-1的生理鹽水灌胃,陽性對照組給予水飛薊素(200 mg·kg-1·d-1)灌胃,連續給藥42 d。末次給藥2 h后乙醚麻醉,從眼內眥靜脈取血,摘取肝臟,比較各組小鼠肝功能指標和肝臟組織病理學特征的差異。結果 LA低、高劑量組谷草轉氨酶(AST)、谷丙轉氨酶(ALT)活性明顯低于模型組(P<0.01);肝組織中超氧化物歧化酶(SOD)活性較模型組明顯升高(P<0.01);丙二醛(MDA)含量顯著下降(P<0.01);通過Masson、HE染色光鏡下觀察組織病理學變化,觀察到LA低、高劑量組可使炎細胞浸潤程度、肝細胞水腫程度及肝臟纖維化程度較模型組有所減輕。結論 LA可明顯減輕CCl4誘導的小鼠肝纖維化及肝臟炎癥反應,其機制可能與抗氧化損傷有關。
α-硫辛酸;肝纖維化;四氯化碳
α-硫辛酸(LA)是一種萬能抗氧化劑。有研究表明抗氧化作用可在細胞膜、細胞漿、細胞質和脂蛋白中得到發揮,可清除體內螯合金屬離子、自由基等〔1〕,可促進機體能量產生,調節免疫系統,促進細胞自我修復,緩解炎癥〔2〕。本實驗利用腹腔注射四氯化碳(CCl4)的方法進行造模,建立小鼠肝纖維化動物模型,并灌胃不同劑量的LA,通過觀察小鼠體重、血清中谷丙轉氨酶(ALT)和谷草轉氨酶(AST),肝組織中丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)的水平,并觀察肝臟病理組織學變化,以檢測LA的保肝作用機制。
1.1 材料、藥品與試劑 ICR小鼠,體質量18~22 g,購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司,許可證號:SCXK(滬)2012-0002,合格證書號:2007000564424。標準飼料,自由飲水。適應飼料后開始實驗。LA(Sigma公司,批號12705243);水飛薊素(Sigma公司,批號BCBF9631V);AST(批號20131226)、ALT(批號20131225)、SOD(批號20131025)、MDA(批號20131024)、考馬斯亮藍蛋白試劑盒(批號20140326),試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。TG16A-WS臺式離心機(上海盧湘儀離心機儀器有限公司);TS-8型漩渦混勻器(江蘇海門其林貝爾儀器制造有限公司);DK-8B型電熱恒溫水浴槽(上海精宏實驗設備有限公司);ME204E電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);ELX800全自動酶標儀(美國伯騰儀器有限公司);5804R多功能臺式離心機(德國艾本德公司)。
1.2 實驗動物分組與模型制作方法 ICR小鼠75只,隨機分為5組,每組15只:即正常組,模型組,LA低、高劑量組,陽性對照組(水飛薊素組)。自造模之日起,除正常組外,其余各組以2.5 ml/kg腹腔注射20%CCl4〔3〕,每周2次,連續6 w。自造模之日起,除正常組、模型組外,LA低、高劑量組分別給予LA100,300 mg·kg-1·d-1灌胃,正常組和模型組小鼠給予1.0 g·kg-1·d-1的生理鹽水灌胃,陽性對照組給予水飛薊素200 mg·kg-1·d-1灌胃〔4〕,連續給藥42 d。末次給藥2 h后乙醚麻醉,從眼內眥靜脈取血并離心出血清。在肝右葉位置切取小塊肝組織,置入10%中性甲醛緩沖液固定。其余肝組織分裝于離心管中-80℃冰箱保存。
1.3 小鼠體重 給藥第1天稱重并記錄,給藥第42天稱重并記錄。1.4 肝臟組織學觀察 另取肝右葉相同部位放入10%甲醛溶液中固定,常規HE染色,Masson染色光鏡下觀察組織病理學變化。
1.5 血清中AST、ALT活性的測定 眼眶取血,37℃水浴1 h,3 000 r/min離心15 min,取血清用于測定AST、ALT活性,各指標測定按照試劑盒說明書進行操作。
1.6 肝組織指標的測定 取肝右葉相同部位的一小塊肝組織,用冰鹽水漂洗,剔除脂肪及結締組織,吸水紙吸干,稱重,然后放入10 ml離心管中;加入適量的冷生理鹽水,2 000 r/min勻漿10 s,間歇30 s,反復3次制成10%的組織勻漿;使用冷凍離心機,4℃,3500 r/min離心10 min,取上清液測定肝組織中SOD、MDA的活性。各指標測定方法嚴格按照試劑盒說明書進行操作。
1.7 統計學方法 采用SPSS17.0統計學軟件對數據的組間比較進行單因素方差分析。
2.1 對小鼠體重的影響 給藥后第1天體重與給藥后第42天體重相比,正常組小鼠體重升高,模型組小鼠體重下降,水飛薊素組、LA高劑量組小鼠體重升高(P<0.01,P<0.05),LA低劑量組小鼠體重無明顯變化(P<0.05),見表1。
2.2 組織病理學檢查 (1)HE染色:正常組肝小葉形態結構完整,肝竇及匯管區無異常,肝索排列規則,肝細胞形態正常,無炎性細胞。模型組肝索排列異常,肝細胞呈氣球樣變性腫脹,胞質疏松,染色較淡。LA低劑量組、高劑量組、水飛薊素組較模型組肝竇明顯,肝細胞的胞質均勻,氣球樣變性逐漸顯著減少。LA對CCl4所致急性肝損傷的病理改變有恢復作用,可減輕炎性細胞浸潤、肝細胞濁腫,促進肝細胞再生,表明LA對CCl4所致肝纖維化小鼠具有一定的保護作用。見圖1。(2)Masson染色:正常組小鼠肝組織正常,肝小葉組織結構完整,未見膠原纖維增生。模型組小鼠肝組織與正常組比較,膠原纖維明顯增多,形成膠原沉積且向門管區延伸明顯,互相連結,未見假小葉形成,但肝組織的正常結構破壞顯著。LA低劑量組、高劑量組、水飛薊素組與模型組比較,肝膠原纖維減少明顯,表明LA對CCl4所致肝纖維化小鼠具有一定的保護作用。見圖2。


組別給藥后第1天給藥后第42天正常組25.9±0.743.1±1.62)模型組25.7±0.822.4±2.12)LA低劑量組24.4±0.734.4±1.0LA高劑量組23.4±2.034.2±2.71)水飛薊素組24.7±1.235.3±1.32)
與給藥后第1天比較:1)P<0.05,2)P<0.01

圖1 肝組織HE染色(×100)

圖2 肝組織Masson染色(×100)
2.3 對血清AST、ALT活性的影響 與正常組相比,模型組小鼠血清AST、ALT的活性均升高(P<0.01),說明肝功能有損傷。與模型組相比,LA低劑量組、高劑量組、水飛薊素組小鼠血清AST、ALT的活性均降低(P<0.01)。見表2。
2.4 對肝組織SOD、MDA含量的影響 與正常組相比,模型組小鼠肝組織中SOD含量降低,MDA含量升高(P<0.01),說明模型比較成功。與模型組相比,LA低劑量組、高劑量組、水飛薊素組小鼠肝組織中SOD含量升高,MDA含量降低(P<0.01)。見表3。


組別ASTALT正常組41.3±1.750.3±2.2模型組88.6±2.81)108.2±2.51)LA低劑量組60.1±2.22)63.4±2.62)LA高劑量組47.8±2.02)54.4±4.22)水飛薊素組44.4±2.42)50.6±3.42)
與正常組比較:1)P<0.01;與模型組比較:2)P<0.01,下表同


組別SODMDA正常組28.1±0.90.60±0.05模型組22.4±0.51)0.88±0.061)LA低劑量組24.8±0.82)0.70±0.052)LA高劑量組25.5±0.72)0.65±0.042)水飛薊素組26.7±1.12)0.62±0.042)
肝纖維化是肝臟對細胞膜破壞、脂質過氧化反應、壞死組織機化再生等反復損傷修復的結果,是介于臨床上各種慢性肝炎與進展至肝硬化的病理過程。CCl4是已知的經典肝纖維化誘導劑,有關CCl4誘導小鼠肝纖維化模型的方法已很成熟,已廣泛用于保肝藥物的篩選、肝細胞損傷及機制及血清學標志物的研究等。人肝損傷與誘導的動物肝損傷模型較為相似。ALT、AST分別主要存在于肝細胞質及肝細胞線粒體內,是肝功能異常的敏感指標。當肝臟發生炎癥時會引起 ALT、AST 的升高〔5〕。自由基參與肝纖維化等多種病理過程,了解自由基反應、脂質過氧化與疾病的關系,可作為疾病的診斷、預后和抗氧化治療的一個有用指標〔6~8〕。
本研究表明LA對炎細胞的浸潤、肝細胞的腫脹壞死都有明顯改善作用。α-LA干預可以有效降低肝組織MDA 濃度,提高SOD活性,對肝組織的氧化損傷具有保護作用〔9〕。α-LA干預組可降低肝損傷標志性酶AST、ALT活性,表明α-LA可拮抗鎘致肝臟的損傷作用〔10〕。LA通過阻斷轉化生長因子(TGF)-β信號通路抑制肝臟PAI-1表達和纖維化〔11〕。LA通過弱化血小板源生長因子(PDGF)和TGF-β激活性肝星狀細胞中的活性氧(ROS)-觸發性信號通路抑制肝纖維化〔12〕。本實驗研究發現,LA在小鼠肝纖維化實驗保護作用中存在量效關系,這種量效關系的存在,可能與肝纖維化損傷的程度有關。LA可能通過減輕肝脂質過氧化損壞,致使膠原合成減少,纖維化程度減輕,保護了CCl4誘導小鼠肝纖維化。
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〔2015-04-19修回〕
(編輯 苑云杰/曹夢園)
中央高校基本科研業務費專項資金資助(No.JUSRP51412B)
邱麗穎(1965-),女,博士,教授,碩士生導師,主要從事藥理學研究。
杜 斌(1983-),男,實驗師,主要從事藥理學研究。
R572.2
A
1005-9202(2017)06-1320-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.06.007
1 阜陽市人民醫院特需病房