闪海霞 卢瑞杰 颜成果 王 英 和青森 范崇桂
(南阳市中心医院感染性疾病科,南阳 473000)
在国内,肝硬化以乙型肝炎病毒为主[1]。该病早期无特异性特征,不易发现,一经确诊,多数已为晚期,治疗难度大,并伴有多种并发症产生[2-3]。肝硬化产生后会使肠道内的细菌过度生长,导致内毒素增加,加之肠黏膜机械屏障、免疫及生物屏障等功能破坏,内毒素吸收增多,肝对内毒素清除能力下降,从而加剧肝损伤[4]。因此改善肠黏膜损伤对阻止肝硬化发展具有一定的作用。目前,干扰素被广泛应用于慢性乙肝的治疗中,且效果较为显著,它具有抗病毒和免疫调节的双重作用,但其疗效有限,众多学者认为多种有效的抗病毒药的有效组合,是治疗慢性乙型肝炎的重要方案[5]。富马酸替诺福韦二吡呋酯(tenofovir disoproxil fumarate,TDF)是抗病毒药物的一种,常用于治疗慢性乙肝病毒[6]。因此采用TDF联合聚乙二醇化α干扰素-2b(PEGIFNα-2b)对肝硬化(代偿期)大鼠肝细胞凋亡、免疫功能及内毒素水平的影响进行研究。
SPF级健康SD大鼠55只,体质量220~300 g,由长沙天勤公司提供[生产许可证号:SCXK(湘)-2019-0001],常规饲养,自由取食、水。随机分为对照组(健康大鼠常规饲养)、模型组(肝硬化模型组)、TDF治疗组(肝硬化模型+TDF)、干扰素治疗组(肝硬化模型+PEG-IFNα-2b)、联合治疗组(肝硬化模型+TDF+PEG-IFNα-2b),每组11只。
TDF(成都倍特公司);PEG-IFNα-2b(厦门特宝生物工程股份有限公司);核苷酸混合缓冲液(珠海泛海公司);无热源肝素钠抗凝真空采血管(苏州灵岩公司);流式细胞仪(常州必达公司);枸橼酸修复液(南京巴傲得公司);乌拉坦(武汉梦奇公司)。
采用四氯化碳复合因素方法制造肝硬化模型[7],造模持续8周时间。建模成功次日对照组与模型组大鼠无处理,TDF治疗组大鼠给予27 mg·kg-1·d-1TDF灌胃;干扰素治疗组大鼠给予PEGIFNα-2b皮下注射16.2 μg/kg;联合治疗组大鼠给予PEG-IFNα-2b皮下注射16.2 μg/kg及27 mg·kg-1·d-1TDF灌胃,各药物干预组连续治疗12周,每周1次。
各组于取材前12 h禁食水,末次给药后脱颈处死大鼠,于腹主动脉采集血液,后注入大量生理盐水灌流,剥离肝,取大鼠距回盲部15~20 cm处回肠组织,剔除周围多余组织,将肝组织与肠组织置于多聚甲醛液中固定备用。
各组大鼠用乌拉坦(25 %)麻醉后,用无热源肝素钠抗凝真空采血管取大鼠腹主动脉血2 mL,离心10 min(3 000 r/min),取上层血浆,鲨试剂显色基质法检测内毒素水平,实验严格按照说明书进行。
取各组大鼠肝组织及肠组织各50 mg,4%多聚甲醛溶液固定,梯度乙醇脱水,石蜡包埋,常规切片,厚度为4 μm,后进行H-E染色。显微镜下观察病理形态。
石蜡切片常规脱蜡至水,3%双氧水甲醇中浸泡10 min,PBS冲洗5 min×3次;蛋白酶K(15 μg/mL)37℃温箱中孵育7 min;20%胎牛血清室温下封闭20 min;用滤纸吸去残留液后滴加反应液50 μL(TdT3 μL,荧光素连接的核苷酸混合缓冲液47 μL,阴性对照片不加TdT),37℃温箱中孵育45 min,PBS冲洗5 min×3;20%山羊血清室温下封闭20 min,加POD转换剂(原液1∶2稀释),置于37℃温箱中孵育30 min,显微镜下DAB显色,苏木精复染,脱水,透明,封片。阳性部位在细胞核,显棕黄色或棕褐色。计数5个高倍镜视野下100个肝细胞核中阳性细胞的个数,取其均值为肝细胞凋亡指数(AI)。
取大鼠肝组织50 mg,剪碎,PBS清洗后收集清洗液80目筛网过滤,再用PBS洗涤离心重悬,接种于培养皿中,收集细胞,传代培养,将各组第3代肝细胞接种于5孔板中,48 h后收集细胞,PBS清洗,加入10%山羊血清4℃无光孵育0.5 h,PBS清洗,加入CD3、CD4、CD8抗体(1∶100),遮光孵育15 min,缓冲液洗涤。重悬后,检测指标表达。
取各组大鼠肝组织于10%甲醛溶液中固定,石蜡包埋,4 μm厚切片。切片,常规脱蜡至水,甲醇浸泡10 min。枸橼酸修复液微波炉中高火修复至冒泡后再低火修复20 min,冷却至室温,加Bax、Bc1-2一抗,置于4℃冰箱过夜。次日PBS冲洗5 min×3次,滴加二抗(两步法),37℃孵育30 min,PBS冲洗,DAB显色,苏木精复染,脱水,透明,中性树胶封片,显微镜下观察。Bax、Bcl-2蛋白表达阳性部位在细胞质,显棕黄色。每张标本切片随机选择5个高倍视野区域,计数阳性细胞数和总细胞数,计算阳性表达率。
采用SPSS 17.0统计学软件进行分析,符合正态分布的计量资料以±s表示,多组间比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
对照组大鼠内毒素水平低于模型组(P<0.05),模型组内毒素水平高于TDF治疗组与干扰素治疗组(P<0.05)。TDF治疗组与干扰素治疗组内毒素水平比较无差异(P>0.05),联合治疗组内毒素水平低于干扰素治疗组及TDF治疗组(P<0.05)(图1)。
图1 各组大鼠内毒素水平对比
H-E染色结果显示,对照组大鼠肝组织结构完整(图2A)。模型组大鼠肝细胞排列紊乱并发生坏死,有明显炎症细胞浸润(图2B)。与模型组肝组织病变相比,TDF治疗组(图2C)、干扰素治疗组(图2D)与联合治疗组(图2E)肝组织结构较为完整,肝细胞坏死减少,汇管区炎症细胞浸润也较模型组减轻,且以联合治疗组效果较为显著(图2,见封三)。
图2 各组大鼠肝组织形态对比,×200。A:对照组;B:模型组;C:TDF治疗组;D:干扰素治疗组;E:联合治疗组.
对照组大鼠回肠上皮结构完整(图3A);模型组大鼠回肠黏膜上皮细胞坏死,大量绒毛脱落,上皮下囊状间隙扩大,中央乳糜管扩张,固有层裸露,并伴有毛细血管扩张、充血(图3B);TDF治疗组(图3C)与干扰素治疗组(图3D)大鼠回肠黏膜上皮结构较完整,少数绒毛顶端脱落,上皮下囊状间隙较模型组有所改善,固有层仍见水肿。联合治疗组(图3E)大鼠回肠黏膜上皮结构较完整,绒毛顶端上皮下可见囊状间隙,并伴有毛细血管充血(图3,见封三)。
图3 各组大鼠肠组织形态对比,×200。。A:对照组;B:模型组;C:TDF治疗组;D:干扰素治疗组;E:联合治疗组.
对照组大鼠肝细胞AI值低于模型组(P<0.05),模型组AI值高于TDF治疗组(P<0.05)。TDF治疗组与干扰素治疗组AI值比较无差异(P>0.05),联合治疗组大鼠肝细胞AI值低于TDF治疗组、干扰素治疗组(P<0.05)(图4,见封三)。
图4 各组大鼠肝细胞AI指数对比
与对照组相比,模型组大鼠肝组织中CD3+、CD4+T淋巴细胞数、CD4+/CD8+降低,CD8+T淋巴细胞数升高(P<0.05);与模型组相比,TDF治疗组、干扰素治疗组CD3+、CD4+T淋巴细胞数、CD4+/CD8+升高,CD8+T淋巴细胞数降低(P<0.05);TDF治疗组与干扰素治疗组大鼠免疫功能水平比较无差异(P>0.05);与干扰素治疗组及TDF治疗组相比,联合治疗组CD3+、CD4+T淋巴细胞数、CD4+/CD8+升高,CD8+T淋巴细胞数降低(P<0.05)(表1)。
表1 各组大鼠免疫功能指标对比(n=11, ±s)
表1 各组大鼠免疫功能指标对比(n=11, ±s)
*P<0.05 vs 对照组;#P<0.05 vs模型组;△P<0.05 vs TDF治疗组;£P<0.05 vs干扰素治疗组
组别CD3+ T淋巴细胞百分率(%)CD4+ T淋巴细胞百分率(%)CD8+ T淋巴细胞百分率(%)CD4+/CD8+对照组78.62±8.4158.31±5.9221.35±1.872.14±0.27模型组59.26±4.37*33.21±2.47*37.52±3.68*0.73±0.06*TDF治疗组65.24±6.06*#39.45±4.06*#30.41±3.12*#1.25±0.08*#干扰素治疗组66.37±5.18*#38.74±4.42*#29.68±3.54*#1.24±0.05*#联合治疗组70.45±6.72*#△£46.28±5.59*#△£26.41±2.79*#△£1.84±0.11*#△£
与对照组相比,模型组Bax蛋白升高、Bcl-2蛋白降低(P<0.05)。与模型组相比,TDF治疗组与干扰素治疗组Bax蛋白降低、Bcl-2蛋白升高(P<0.05)。TDF治疗组与干扰素治疗组指标水平无差异(P>0.05)。与干扰素治疗组相比,联合治疗组TDF治疗组与干扰素治疗组Bax降低、Bcl-2升高(P<0.05)(图5,见封三,表2)。
图5 各组大鼠Bax(A1~E1)、Bcl-2(A2~E2)水平对比。A:对照组;B:模型组;C:TDF治疗组;D:干扰素治疗组;E:联合治疗组.
表2 各组大鼠Bax、Bcl-2水平对比(n=11, ±s, %)
表2 各组大鼠Bax、Bcl-2水平对比(n=11, ±s, %)
*P<0.05 vs 对照组;#P<0.05 vs模型组;△P<0.05 vs TDF治疗组;£P<0.05 vs干扰素治疗组
组别BaxBcl-2对照组31.42±3.1538.46±2.87模型组87.65±7.41*32.15±2.19*TDF治疗组57.81±6.40*#48.43±4.12*#干扰素治疗组56.94±5.15*#49.38±3.74*#联合治疗组45.71±3.94*#△£57.26±4.85*#△£
在中国[8],肝硬化是消化系统的常见病,年发病率为17/10万,且多见于20~50岁的男性患者中,其中城市男性50~60岁的患病者的病死率高达112/10万。我国的肝硬化患者多为乙肝病毒感染所致,对于肝硬化的治疗仍至关重要。因此,本研究运用TDF联合PEG-IFNα-2b治疗肝硬化大鼠,并检测其对肝细胞凋亡、免疫功能及内毒素水平的影响。肝受到损伤因素影响后,原本存在于体内的肝细胞死亡程序可能被激活,进而引起肝细胞的程序性死亡(凋亡)。Bcl-2家族是目前研究较多的凋亡相关基因,Bax是该家族中促凋亡因子,常出现在肝细胞、血管平滑肌中。Bcl-2是抑凋亡因子,主要分布在细胞膜内表面、线粒体外膜等[9]。目前对于肝脏疾病的治疗,给予抗病毒持续治疗可阻止慢性肝病的发展,TDF是目前应用于慢性肝炎等疾病中较为广泛的抗病毒类药物,临床上已有多位研究者证实其通过改善患者肝功能水平,治疗乙型肝炎患者的病情严重程度。近年来干扰素对于肝硬化(代偿期)的治疗逐渐兴起,有研究表明[10],干扰素能够抑制成纤维细胞的增殖,降低转化生长因子β及I和Ⅲ型前胶原mRNA的表达,减少胶原的合成,从而具有抗纤维化作用,并已成功应用于肝纤维化等的治疗。本研究结果显示,与对照组相比,在经过TDF、PEG-IFNα-2b干预后,肝细胞凋亡及Bax降低、Bcl-2升高,且以两者联合治疗的效果更为显著。在刘浩等[11]对肝硬化大鼠的实验中提出,通过降低Bax、升高Bcl-2水平,减少肝细胞的凋亡,从而保护大鼠肝。Bcl-xl是Bcl-2家族成员之一,在夏六兵等[12]对肾癌细胞的研究中提出,PEG-IFNα-2b通过降低Bcl-xl,抑制环氧化酶-2的水平,加快肾癌细胞凋亡、抑制其增殖,减少肿瘤血管新生,改善病情严重程度。本研究与上述研究结果相似,因此笔者推测,联合治疗组效果更佳是由于联合了TDF所致,两者联合通过促进Bcl-2水平,抑制Bax表达,减少肝细胞凋亡。
机体在遭受手术或创伤后,会发生全身性的应激反应,这种应激反应除使机体蛋白质分解加速,产生负氮平衡外,还将造成机体的免疫抑制。机体免疫功能主要由T、B淋巴细胞控制,T细胞包括CD3+、CD4+、CD8+亚群,T淋巴细胞亚群在肝细胞损害,机体抗肿瘤免疫中起重要作用,为活跃的免疫活性细胞之一,不仅是细胞免疫的效应细胞,还有调节细胞免疫的作用[13]。免疫抑制表现为外周血中CD3+、CD4+T淋巴细胞数减少,这2个亚群均参与机体特异性细胞免疫反应,抑制淋巴细胞亚群CD8+增多,CD4+/CD8+比例降低[14]。CD8+T淋巴细胞数是机体发挥免疫抑制的关键,CD4+/CD8+是可客观体现肝癌术后患者免疫抑制程度的高低。PEG-IFNα-2b是重要的免疫调节剂,能够诱导Thl型细胞因子反应。它可以促进T细胞分泌Thl型细胞因子干扰素,并抑制其分泌白细胞介素5等Th2型细胞因子。已有研究证实[15],TDF联合PEGIFNα-2b通过改善肝功能,提高机体免疫水平,对乙型肝炎起到治疗的作用。本研究发现,与对照组相比,在经过TDF、PEG-IFNα-2b干预后,CD4+/CD8+水平升高,CD8+T淋巴细胞数水平降低。金国贤等[16]在运用中药治疗肝硬化肝癌大鼠的实验中提出,通过降低CD8+水平并提高CD3+、CD4+T淋巴细胞数、CD4+/CD8+水平后,改善了大鼠的免疫功能。马忠玉等[17]报道,PEG-IFNα-2b可有效抑制病毒复制,通过促进机体的免疫功能恢复,提高患儿的临床痊愈率。吴文豪等[18]对慢性乙型肝炎的研究中提出,中药联合TDF可有效改善肾功能,并通过降低CD8+T淋巴细胞数提高CD3+、CD4+T淋巴细胞数、CD4+/CD8+水平,提高机体免疫能力,预防肝纤维化。本研究与上述研究结果相似。
肝硬化时,患者肠道菌群紊乱,革兰阴性菌过度增殖,内毒素产生增多,通过受损黏膜进入体循环,形成内毒素血症。一方面,过表达的内毒素会损伤肠道黏膜,致使肠道菌群失衡,加重肝硬化损伤,另一方面,肠道过量的内毒素直接进入血液,可诱导一些炎症细胞因子的分泌,加剧对肝的损伤,对肝形成“二次打击”,进而加速了肝纤维化的发展。小肠黏膜的病理改变能够反应肝硬化内毒素血症的严重程度。因此调节肝硬化肠道微生态,将有助于改善肝硬化的进展和预后。付青青等[19]研究表明,去乳糖饮食联合重组人干扰素α1b可有效提高临床治疗效果,通过降低内毒素水平,减少肠粘膜损伤。本研究结果显示,与对照组相比,在经过TDF、PEG-IFNα-2b干预后,内毒素水平降低。寇永锋等[20]在肝硬化大鼠的研究显示,香胃联合方组通过改善肠黏膜损伤,降低内毒素水平,改善肝硬化严重程度。唐光群等[21]报道,聚乙二醇化干扰素可保护患儿的心肌功能,通过降低内毒素以及二胺氧化酶等水平,改善患儿肠粘膜损伤状态。本文研究与上述研究结果相似。对于TDF与内毒素或肠黏膜的关系,目前尚未见相关文献报道,因此推测,联合治疗组效果更佳可能是PEG-IFNα-2b联合TDF通过改善肠黏膜损伤,降低内毒素水平,缓解肝硬化病情严重程度所致。本研究H-E染色结果也可证实上述结论。
综上所述,TDF联合PEG-IFNα-2b通过提高免疫功能、降低内毒素水平以及减少肝细胞凋亡,改善肝硬化病情程度。