赵松峰,阚全程
(郑州大学第一附属医院药学部,河南郑州 450052)
肝纤维化是多种慢性肝病向肝硬化发展的中间病理阶段,是威胁人类健康的常见疾病,也是原发性肝癌发病的危险因素之一[1]。慢性肝病大多数都有肝纤维化,其中25%~40%最终发展成肝硬化甚至肝癌[2]。六味五灵片(Liuweiwulingpian)由五味子、女贞子、连翘、莪术、苣荬菜、灵芝孢子粉等中药组成,现代药理研究表明,五味子对慢性肝损伤大鼠有保肝降酶作用;女贞子、连翘、苣荬菜有保肝、利湿解毒作用;灵芝孢子粉能增强机体免疫力;莪术清瘀热并可改善肝脏微循环[3]。六味五灵片在治疗慢性肝损伤、乙肝、酒精性肝炎、肝硬化等方面均具有较好的临床疗效[3-5],但是国内外关于其基础研究未见报道,因此本研究采用四氯化碳(carbon tetrachloride,CCl4)诱导的大鼠肝纤维化模型,观察六味五灵片对肝纤维化的防治作用,并初步探讨其作用机制,为六味五灵片的临床应用起到了指导性作用。
1.1.1实验动物Wistar大鼠(SPF级),♂,体质量180~220 g,购于郑州大学实验动物中心,在恒温(21~24)℃,相对湿度45% ~50%的环境中适应性饲养1周后进行实验。
1.1.2试剂CCl4(天津市光复科技发展有限公司,分析纯),六味五灵片(0.5 g/片,山东世博金都药业有限公司,批号:20101010),复方鳖甲软肝片(Fufangbiejiaruanganpian,0.5 g/片,内蒙古福瑞中蒙药科技有限公司,批号:20100913),谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)测定试剂盒、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)测定试剂盒、丙二醛(malondialdehyde,MDA)测定试剂盒、还原型谷胱甘肽(reduced glutathione hormone,GSH)测定试剂盒、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)测定试剂盒(南京建成生物工程研究所),透明质酸(hexadecenoic acid,HA)酶联免疫分析试剂盒、层粘连蛋白(laminin,LN)酶联免疫分析试剂盒(上海西唐科技有限公司),羟脯氨酸(hydroxyproline,HyP)酶联免疫分析试剂盒(美国R&D公司)1.1.3仪器与设备Sartorius BP 211 D型电子分析天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);SK 5200 HP型超声波清洗机(上海科导超声有限公司);QL-861型漩涡混匀器(海门市其林贝尔仪器制造有限公司);TG16-WS高速离心机(南赛特仪器厂);Therrno 3001 Varioskan Flash全自动多功能酶标仪(北京平利洋医疗设备有限公司);AU-2700型全自动生化分析仪(日本Olympus公司);UV-2409型紫外分光光度计,Olympus BX-50型显微镜,DZKW型电热恒温水浴锅(北京市永光明医疗仪器厂);DQP-9010石蜡冷冻切片机(上海华岩仪器设备有限公司)。
1.2.1建立大鼠肝纤维化模型Wistar大鼠90只,体质量180~220 g。随机各选取24只分别作为空白对照组和溶剂对照组,每组12只。空白对照组不做任何处理,自由饮食、饮水;溶剂对照组腹腔注射1 ml·kg-1植物油溶液,每周2次,共4周;其余大鼠均腹腔注射1 ml·kg-140%的CCl4-植物油溶液,每周2次,共4周,构建肝纤维化模型。建立大鼠肝纤维化模型过程中,死亡4只,于末次注射后禁食不禁水20 h,眼静脉丛取血,检测血清中ALT、AST含量,60只大鼠血清中ALT、AST与空白对照组对比,差异均有统计学意义(P<0.05)。表明60只大鼠肝纤维化模型复制成功。见Tab 1。
Tab 1 Serum ALT and AST in hepatic fibrosis rats(±s)
Tab 1 Serum ALT and AST in hepatic fibrosis rats(±s)
#P<0.05 vs control group
Group ALT/IU·L-1 AST/IU·L -1 Control 46.32 ±10.23 48.29 ±9.88 Solvent 47.98 ±7.89 52.23 ±6.79 Model 253.81 ±59.07# 238.12 ±68.12#
1.2.2动物分组及处理将复制CCl4肝纤维化模型而存活的60只大鼠,随机分为5组,每组12只,分别为模型组、阳性对照药复方鳖甲软肝片组(750 mg·kg-1)、六味五灵片低剂量组(4 g·kg-1)、六味五灵片中剂量组(8 g·kg-1)、六味五灵片高剂量组(16 g·kg-1)。除空白对照组和溶剂对照组外,其余各组继续腹腔注射1 ml·kg-140%的CCl4-植物油溶液,每周两次。复方鳖甲软肝片组及六味五灵片低剂量、中剂量、高剂量组每天1次灌胃给药,共4周。所有大鼠在整个实验期间均喂标准食料,自由饮水。
1.2.3主要观察指标于末次灌胃后禁食20 h,眼静脉丛取血后断颈处死,取血清于-20℃保存,用于测定AST、ALT、HA、LN及HyP。另取肝脏右叶于体积分数10%的甲醛溶液中固定,用于病理切片Masson染色的分析,其余肝脏于液氮中保存,进行生化指标GSH、SOD及MDA含量的测定。所有指标测定均按试剂盒操作。
1.2.4统计学处理采用统计学软件SPSS 13.0进行统计学分析,计量资料用±s表示,比较采用单因素方差分析,组间比较采用LSD法,检验水准α=0.05。
2.1六味五灵片对大鼠血清中AST、ALT的影响
溶剂对照组血清中AST、ALT与空白对照组相比差异均无统计学意义(P>0.05)。模型组血清中AST、ALT较空白对照组高,差异均有统计学意义(P<0.05)。与模型组相比,六味五灵片低剂量组大鼠血清中AST和ALT降低,但差异均无统计学意义(P>0.05);六味五灵片中、高剂量组大鼠血清中AST和ALT降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。这提示中剂量和高剂量六味五灵片均可明显降低由CCl4造成的大鼠血清中AST和ALT的升高。见Tab 2。
Tab 2 Effect of Liuweiwuling on serum ALT and AST in rats(±s,n=12)
Tab 2 Effect of Liuweiwuling on serum ALT and AST in rats(±s,n=12)
#P<0.05 vs control;*P<0.05 vs model
Group Dose/g·kg-1 ALT/IU·L-1 AST/IU·L -1 Control - 47.23 ±21.32 45.39 ±3.98 Solvent - 52.24 ±17.81 55.54 ±7.99 Model - 248.71 ±46.42# 209.93 ±18.16#Fufangbiejiaruanganpian 0.75 92.49 ±30.73* 89.33 ±19.51*Low dose liuweiwulingpian 4 190.66 ±43.77 185.36 ±9.74 Middle dose liuweiwulingpian 8 125.73 ±25.30* 141.61 ±6.72*High dose liuweiwulingpian 16 99.76 ±13.64* 97.37 ±6.67*
2.2六味五灵片对大鼠血清HA、LN和Hyp的影响溶剂组大鼠血清HA,LN和HyP含量与空白对照组对比差异均无统计学意义(P>0.05);模型组大鼠血清HA,LN和HyP含量与空白组对比差异有显著性(P<0.05);与模型组相比,六味五灵片中、高剂量组差异均有统计学意义(P<0.05)。结果提示,中剂量和高剂量六味五灵片能够明显降低由CCl4造成的大鼠血清HA,LN和HyP含量升高。见Tab 3。
Tab 3 Effect of Liuweiwuling on serum HA,LN and HyP in rats(±s,n=12)
Tab 3 Effect of Liuweiwuling on serum HA,LN and HyP in rats(±s,n=12)
#P<0.05 vs control;*P<0.05 vs model
Group Dose/g·kg-1 HA/μg·L-1 LN/μg·L-1 HyP/μg·L -1 Control - 149.46 ±21.62 85.39 ±3.98 16.38 ±0.30 Solvent - 151.24 ±37.81 85.54 ±3.99 16.78 ±0.48 Model - 368.71 ±38.42# 127.93 ±18.16# 23.13 ±0.58#Fufangbiejiaruanganpian 0.75 292.49 ±33.45* 89.75 ±9.51* 18.84 ±0.90*Low dose liuweiwulingpian 4 342.74 ±52.73 125.32 ±19.24 22.14 ±0.16 Middle dose liuweiwulingpian 8 269.32 ±35.43* 101.43 ±16.24* 19.98 ±0.38*High dose liuweiwulingpian 16 199.75 ±31.56* 93.37 ±12.33* 18.46 ±0.97*
Tab 4 Effect of Liuweiwuling on GSH,MDA and SOD in rats(±s,n=12)
Tab 4 Effect of Liuweiwuling on GSH,MDA and SOD in rats(±s,n=12)
#P<0.05 vs control;*P<0.05 vs model
Group Dose/g·kg-1 GSH/mg·g-1Pro MDA/nmol·g-1Pro SOD/U·g-1Pro Control - 3.01 ±0.24 1.43 ±0.32 278.54 ±28.70 Solvent - 2.92 ±0.46 1.32 ±0.35 272.08 ±19.73 Model - 1.87 ±0.26# 3.00 ±0.45# 165.75 ±12.65#Fufangbiejiaruanganpian 0.75 2.66 ±0.47* 2.37 ±0.52* 157.65 ±17.44 Low dose liuweiwulingpian 4 1.96 ±0.57 2.73 ±0.43 170.85 ±25.37 Middle dose liuweiwulingpian 8 2.14 ±0.23* 2.13 ±0.28* 211.31 ±39.41*High dose liuweiwulingpian 16 2.52 ±0.42* 1.69 ±0.70* 241.21 ±38.40*
Fig 1 The Masson trichrome examinations of the liver sections in rats(×200)
2.3六味五灵片对肝纤维化大鼠肝组织中GSH、MDA和SOD的影响溶剂对照组大鼠肝组织中GSH、MDA和SOD的含量与空白对照组比较差异均无统计学意义(P>0.05);与空白对照组相比,模型组大鼠肝组织中GSH和SOD降低,MDA升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。与模型组相比,六味五灵片中、高剂量组大鼠血清GSH和SOD含量升高,而 MDA降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。见Tab 4。
2.4六味五灵片对肝纤维化大鼠组织病变的影响
Masson染色结果显示,空白对照组肝组织染色显示小叶间和汇管区基本无胶原纤维分布,中央静脉及肝窦内有轻微的胶原纤维分布,在偏光显微镜下基本不见红黄及绿色的胶原纤维,肝小叶结构正常,未见纤维增生。模型组Masson染色下可见汇管区和小叶间有大量粗大增生的胶原纤维,肝小叶被重新分割,组织切片中有大量假小叶形成,胶原纤维呈宽带状,互相连接,细胞变性坏死明显。偏光显微镜下区分可见红、黄色成分居多。六味五灵片高剂量组肝组织胶原纤维明显减少,肝小叶结构也有所恢复,仍有部分点状细胞坏死。六味五灵片中剂量组肝组织胶原纤维明显减少,肝小叶结构也有所恢复,细胞坏死明显。
肝纤维化是各种慢性肝病发展为肝硬化的共同途径。肝纤维化的实质是由于胶原和其它细胞外基质(ECM)的合成与降解失衡,导致ECM在肝内过量沉积。参与肝纤维化形成的ECM成分包括胶原蛋白、非胶原性糖蛋白和蛋白多糖3大类[6]。HA是构成ECM中蛋白多糖的主要成分,LN是一种重要的结构糖蛋白,HA和LN对慢性肝损伤和肝纤维化的诊断价值已得到普遍承认[7]。胶原纤维主要由胶原蛋白所构成,HyP为胶原蛋白所特有的氨基酸成分,其在肝脏中的含量可反映胶原代谢的变化情况,与肝纤维化程度相平行。其对肝纤维化的发生和发展起重要作用[8-9]。
在慢性炎症、机化和瘢痕形成中,可随病理过程的发展而出现胶原纤维。在早期,HE染色切片中的这些纤维往往和纤维蛋白很难鉴别,通过胶原纤维染色则可证实,因此本实验采用Masson染色观察肝组织的纤维化病变。
本研究表明,六味五灵片可以明显降低由CCl4所致的大鼠血清中AST、ALT的升高,说明六味五灵片具有抑制肝损伤的作用;六味五灵片还可以降低血清中升高的HA、LN和HyP含量。Masson染色提示其可以抑制纤维增生,说明六味五灵片可以抑制肝脏胶原纤维的合成和沉积,具有抗肝纤维化作用;此外,六味五灵片还可明显升高损伤肝组织的GSH和SOD含量,降低MDA的含量,说明六味五灵片具有抗氧化作用,这些作用可能与六味五灵片抗肝纤维化机制有关。六味五灵片的具体临床疗效还需要更多的实验进行进一步验证。
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