邢宇锋 翟芬芬 韩志毅 彭得倜 钟伟超 周大桥 童光东
1.深圳市中医院肝病科 (广东 深圳, 518033) 2.深圳市福田区慢性病防治院
非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是无过量饮酒史,而出现肝细胞脂肪变性、弥散性肝小叶轻度炎症和/或有肝窦周围、肝中央静脉胶原沉积等病理特征的慢性肝脏炎性疾病[1, 2]。NASH作为单纯性脂肪肝发展成为肝纤维化的一段病理阶段,是非酒精性脂肪性肝病( NAFLD) 常见的病理类型[3]。NASH的持久存在已成为肝硬化及肝癌的重要因素之一[4]。
目前该病在治疗上仍以运动、控制体重为主,他汀类降脂药能够改善血脂和胆固醇水平,但该类药物具有一定的副作用,其临床应用有一定受限。我们前期临床研究发现疏肝消脂方可以显著改善NASH患者肝脏炎症,降低血脂及体重[5, 6]。本研究采用疏肝消脂方干预高脂饮食诱导的NASH大鼠,以进一步明确疏肝消脂方防治NASH的作用机制。
1.1 实验动物 SPF级Wistar大鼠90只(2月龄),雌雄各半,体重180g~220g,购于广州中医药大学实验动物中心[合格证:SYXK(粤)2013-0001],饲养于广州中医药大学实验动物中心SPF级动物房。
1.2 药物与试剂 疏肝消脂方组成: 柴胡、枳实、桅子各10g,炒白芍15 g,茵陈、泽泻、山楂、海浮石各30g等。本研究采用免煎颗粒剂,购自深圳华润三九有限公司。非诺贝特胶囊(力平之,法国利博福尼公司,批号:H20140369) 。甘油三酯(TG)测定试剂盒、总胆固醇(TC)测定试剂盒均购于上海科华生物工程股份有限公司;Trizol购于TAKARA公司;逆转录试剂盒及RT-PCR试剂均购于德国DBI公司。
1.3 实验仪器 分光光度计,(UV-1206,日本SHIMODZU公司);冷冻离心机(SCR20B,日本HITACHI公司);电子天平(BS210S,日本Satorius公司);(PCR扩增仪美国ABI公司);实时定量PCR仪(StrataGene Mx3000P ,美国Agilent公司)。
1.4 实验方法
1.4.1 动物分组 按体重分层随机法,分为6组:正常组、高脂模型组、低剂量中药组、中剂量中药组、高剂量中药组、非诺贝特对照组。
1.4.2 动物造模及给药 采用经典的高脂饲料诱导大鼠肝脏组织脂肪变性的方法,复制 NASH 大鼠模型[7]。正常组大鼠给予普通饲料,其他 5 组大鼠则投喂高脂饲料(普通饲料加1%胆固醇、10% 蛋黄粉和10% 猪油),连续喂养 12 周。造模第8周,每组随机抽选5只,做肝组织病理检测以判断造模是否成功。予各组大鼠给予相应药物灌胃:非诺贝特组( 0.1 g/kg/d)、疏肝消脂方低、中、高剂量组(70 kg 成人等效剂量 1、2、4 倍,10 g/kg/d、20 g·kg/d、40 g·kg/d)。正常组、高脂模型组则给予等体积蒸馏水灌胃。采集标本前 1 d 各组禁食不禁水,次日上午以10% 水合氯醛腹腔麻醉,腹主动脉采血,离心分离血清置于-80℃冰箱保存待用;在肝右叶距边缘1cm处取肝组织两份,一份以4%多聚甲醛固定,一份于-80℃冰箱保存待用。
1.5 观察指标
1.5.1 各组大鼠肝脏组织湿重 分析天平称量各组大鼠肝脏组织湿重,结合末次大鼠体重,计算肝指数:肝指数=肝湿重/体重×100%。
1.5.2 各组大鼠肝脏病理形态学检测 将4% 多聚甲醛固定的肝组织取出,逐级酒精脱水,二甲苯透明,浸蜡,包埋,常规制备石蜡切片,烘干。苏木素-伊红(HE)染色后,光镜下观察大鼠肝组织的形态学变化。
1.5.3 各组大鼠肝脏脂质检测 取适量新鲜大鼠肝组织, 制组织匀浆, 并用甲醇-氯仿(按照1∶1)抽提液抽提脂质,以分光光度法测定胆固醇(TC)、甘油三酯(TG) 的含量。
1.5.4 各组大鼠肝组织PPARα和SREBP-1c基因表达检测 采用 RT-PCR法检测各组大鼠肝组织中PPARα和SREBP-1c基因表达情况。方法如下:每组随机抽取5只大鼠,在肝右叶距边缘1cm处取肝组织作为样本,抽取RNA,逆转录合成cDNA。cDNA作为模板,按照试剂盒说明分别加入引物和 Bestar·SybrGreen qPCR master Mix等,PCR反应条件:94℃ 2min,94℃ 20s,58℃ 20 s,72℃ 20s,40循环。融解曲线分析:温度62℃~95℃。每个样品重复3次荧光定量PCR实验。
表1 引物序列荧光定量PCR实验
1.6 统计学方法 采用 SPSS 19. 0 统计软件进行数据统计分析。实验数据计量资料以均数±标准差(x±s)表示,两组之间比较采用t检验,多组均数的比较采用单因素方差分析,P<0.01或P<0.05表示差异有统计学意义。
2.1 各组大鼠肝组织病理HE 染色结果 空白组大鼠肝组织着色均匀,肝细胞结构清晰,未见脂肪病变性;高脂模型组大鼠肝小叶内可见脂肪空泡、肝细胞出现气球样变,肝细胞内见大量脂肪空泡,小叶内可见炎性细胞浸润。疏肝消脂方低剂量组大鼠可见轻度的肝细胞脂肪变性,肝细胞内有散在空泡现象,比模型组有所改善。疏肝消脂方中、高剂量组和非诺贝特对照组,可见到肝组织脂肪变性、肝细胞肿胀的程度较模型组均明显改善,肝细胞的数量相对增多,趋于正常细胞。
2.2 各组大鼠肝脂质水平和肝指数情况 见表2。与正常组比较,高脂模型组大鼠肝脏中TG、TC均显著升高(P<0.01)。与高脂模型组比较,非诺贝特对照组、疏肝消脂方高、中剂量组大鼠肝脏中TG、TC水平能显著降低(P<0.05或P<0.01)),疏肝消脂方低剂量组大鼠肝脏中TC水平显著降低(P<0.05);非诺贝特、疏肝消脂方各剂量组大鼠肝指数均显著降低(P<0.05或P<0.01)。
表2 各组大鼠肝脂质水平和肝指数比较 (x±s)
与正常组比较,▲▲P< 0.01; 与高脂模型组比较,*P<0.05,**P< 0.01
2.3 各组大鼠肝组织PPARα和SREBP-1c基因表达情况 见表3。与正常组比较,高脂模型组中大鼠肝组织的PPARα基因表达显著降低(P<0.05),SREBP-1c基因显著升高(P<0.01);与高脂模型组比较,疏肝消脂方各剂量组大鼠肝组织PPARα基因的表达,明显增强肝组织SREBP-1c基因的表达(P<0.05或P<0.01)。
表3 各组大鼠肝组织PPARα和SREBP-1c基因表达比较 (x±s)
与正常组比较,▲P<0.05,▲▲P<0.01; 与高脂模型组比较,*P<0.05,**P<0.01
NASH是以肝细胞脂肪变性、灶性坏死及小叶内炎症为特征的遗传-环境-代谢应激相关性肝病。其发病机制尚未完全明确,当前Day等人根据动物实验结果提出的二次打击假说[8],仍在NASH发病机制中占有重要地位。
高脂或高热量饮食、脂肪组织释放、肝细胞内脂肪酸合成增多等,产生过量的游离脂肪酸(FFA),引发肝细胞内脂类的聚集[9]。肝细胞内的脂类不断聚集(第一次打击)可导致了一系列的肝细胞毒素事件( 第二次打击) ,产生肝脏的炎性反应[10]。肝脏的FFA增多时,引起TC、TG的合成超过其输出,导致TC、TG 在肝内蓄积。本实验结果也发现,高脂模型组大鼠肝组织TC、TG含量较正常组显著升高。
过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARα)和固醇调节元件结合蛋白-1c (SREBP-1c)与NASH的发生、发展密切相关,在NASH脂质代谢调节中发挥着重要作用[11]。肝脏的PPARα可影响脂蛋白和长链脂肪酸代谢,调控脂质代谢。PPARα的表达受抑时,与肝内脂肪酸代谢有关的蛋白质、酶基因的转录水平降低,减少脂肪酸的氧化和加重肝细胞内脂肪沉积及炎症反应[12]。SREBP-1c是负责调节脂肪酸和甘油三酯的重要调控因子,可激活下游多种参与脂肪酸和甘油三酯合成酶的转录,使脂肪酸合成增加,进而造成肝脏脂质的蓄积[13],因此以从脂质代谢信号通路相关基因入手,开展对NASH脂质代谢紊乱机制研究具有重要意义。
前期研究已证明,疏肝消脂方对NAFLD患者的临床症状和实验室指标具有明显的改善作用。采用疏肝消脂方干预NASH大鼠,发现疏肝消脂方组大鼠血液中TG、TC、FFA、全血黏度(低切)、血浆黏度值、红细胞聚集指数和AST的水平明显下降(P<0.01)[7]。
本研究发现,疏肝消脂方各剂量组大鼠肝组织TG、TC及肝指数均较高脂模型组出现不同程度的降低,提示疏肝消脂方能有效地改善 NASH 大鼠肝脏脂肪沉积,有效的阻止了NASH的进展。这与本课题组前期临床的研究结果基本一致的[5]。同时,疏肝消脂方高中低剂量即可明显增强大鼠肝组织PPARα基因的表达,降低肝组织SREBP-1c基因的表达。这表明,疏肝消脂方可能通过上调PPARα、下调SREBP-1c基因的表达,进而调节肝内脂肪酸代谢,促进脂肪酸β氧化,这可能是其治疗NASH 的作用机制之一。疏肝消脂方防治NASH也可能是多途径、多层次、多靶点调控的结果,其详细机制还需要进一步的研究和分析。