韦莎莎,戴国满,张晓萍,黄仁彬△
(1.广西壮族自治区妇幼保健院,南宁 530003;2.广西壮族自治区人民医院,南宁 530021;3.广西医科大学药学院,南宁 530021)
山枝子茎和叶(SZZJY)为茜草科植物栀子Gardenia Jasminoides Ellis的茎和叶,常生于低山温暖的疏林或荒坡中,主要分布于长江以南地区。研究发现,栀子果实主要含有环烯醚萜类、二萜类及有机酸酯类等成分[1-3],具有保肝、利胆、抗炎、镇痛及抗氧化等活性[4-6],栀子叶化学成分中也发现含有栀子苷、京尼平苷等环烯醚萜类[7]。本课题前期研究表明,山枝子根水提物对大鼠肝纤维化有保护作用[8]。本研究旨在对SZZJY水提物进行临床前药效学研究,探究其对四氯化碳(CCl4)和D-氨基半乳糖(D-Gal)所致急性化学性肝损伤小鼠的保护作用及其可能机制,为山枝子非传统药用部位得到充分利用提供实验依据。
1.1 实验动物 SPF 级昆明种小鼠60 只,雄性,体重18~22 g,由广西医科大学实验动物中心提供,动物生产许可证号:SCXK(桂)2014-0002,动物使用许可证号:SYXK(桂)2014-0003。
1.2 药物 SZZJY采摘于广西灵山县,经过广西中医药研究所赖茂祥教授鉴定。将SZZJY晒干后,依次加入12 倍、10 倍、8 倍量蒸馏水煎煮3 次,收集合并3次提取液,过滤后用减压浓缩至0.125 g药液约含1 g生药。
1.3 主要试剂 CCl4,成都市科龙化工试剂厂,批号:2014 061301;D-Gal,Scientific Research Special,批号:G0500;联苯双酯滴丸,北京协和药厂,批号:15 050207;谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、总胆红素(TBIL)、丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、蛋白定量试剂盒(BCA)均购于南京建成生物工程研究所;增殖细胞核抗原(PCNA)、BOSTTER(批号:BM0104)、Bax(批号:NBP2-29468)、Bcl-2(批号:bs-0032R)均购于北京博奥森生物有限公司。
1.4 动物分组及肝损伤模型的建立 所有小鼠适应性喂养3 d后,随机分为6组,即正常对照组、CCl4/D-Gal 模型组、联苯双酯组(150 mg/kg)及SZZJYE高、中、低剂量组(5.00 g/kg、2.50 g/kg、1.25 g/kg),每组10 只。SZZJYE 各剂量组和联苯双酯组按0.2 mL/10 g 体重灌胃给予相应药物,1 次/d,连续7 d。正常对照组和模型组灌胃给予等量生理盐水。末次给药1 h后,除正常对照组外,其他各组均注射含0.18% CCl4的花生油溶液[9]或D-Gal 溶液(700 mg/kg)[10],复制两种小鼠急性肝损伤模型。正常对照组腹腔注射花生油或生理盐水。禁食不禁水20 h后取血和脏器进行测定。
1.5 血清生化指标的测定 各组小鼠采用眼球取血,4 ℃下3 000 r/min 离心10 min,取上层血清。按照试剂盒说明书步骤采用酶标法测定小鼠血清ALT、AST 和ALP 含量,全自动生化分析仪检测血清TBIL含量。
1.6 肝组织生化指标的测定 取肝大叶相同部位的小块肝组织,用4 ℃生理盐水漂洗去积血,滤纸拭干后称重,加适量4 ℃生理盐水配制10%的肝匀浆,4 ℃下3 500 r/min 离心20 min 后,取上清液。按照试剂盒说明书步骤分别测定肝组织中MDA、GSH含量和GSH-Px、SOD活性。
1.7 脏器指数的计算 眼球取血后处死小鼠,称重,迅速取出肝脏及脾脏,计算脏器系数:肝脏指数=肝脏重量(g)/体重(g)×100%,脾脏指数=脾脏重量(mg)/体重(g)×100%。
1.8 病理组织学检查[11]取一小块浸泡于10%甲醛溶液的肝左叶组织,常规脱水后,石蜡包埋,切片,行苏木精—伊红(HE)染色,二甲苯透明,中性树胶封片,光学显微镜下观察肝组织的病理损伤情况。
1.9 免疫组化法检测肝组织PCNA、Bax、Bcl-2 蛋白表达 取适量肝脏组织,制备石蜡切片,放在60 ℃烤箱中烘烤1 h,切片室温冷却后置于4 ℃冰箱保存,按照免疫组化检测试剂盒说明书测定肝组织PCNA、Bax、Bcl-2蛋白表达。细胞质或胞核含棕黄色颗粒者为阳性细胞。采用Image-Pro Plus 软件分析,计算累计光密度值(IOD)。
1.10 统计学方法 用SPSS 22.0 统计软件分析数据,计量资料以均数±标准差(±s)表示,多组间比较采用方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 各组血清ALT、AST、AL含量比较 与正常对照组比较,CCl4及D-Gal模型组血清ALT、AST、ALP活性和TBIL 含量升高(P<0.01);与相应模型组比较,SZZJYE 各剂量组ALT、AST、ALP 活性和TBIL含量降低(P<0.05),见表1、表2。
表1 SZZJYE对CCl4所致急性肝损伤小鼠血清ALT、AST、ALP及TBIL含量的影响 ±s,n=10
表1 SZZJYE对CCl4所致急性肝损伤小鼠血清ALT、AST、ALP及TBIL含量的影响 ±s,n=10
与正常对照组比较,△P<0.01;与CCl4模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。
表2 SZZJYE对D-Gal所致急性肝损伤小鼠血清ALT、AST、ALP及TBIL含量的影响 ±s,n=10
表2 SZZJYE对D-Gal所致急性肝损伤小鼠血清ALT、AST、ALP及TBIL含量的影响 ±s,n=10
与正常对照组比较,△P<0.01;与D-Gal模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。
2.2 各组肝组织氧化应激相关指标含量的比较
与正常对照组比较,CCl4及D-Gal 模型组肝组织MDA 含量升高,GSH 含量及SOD、GSH-Px 活性降低(P<0.05);与相应模型组比较,SZZJYE各剂量组MDA 含量降低,GSH 含量及SOD 和GSH-Px 活性升高(P<0.05),见表3、表4。
表3 SZZJYE对CCl4所致急性肝损伤小鼠肝组织SOD、MDA、GSH、GSH-Px水平的影响 ±s,n=10
表3 SZZJYE对CCl4所致急性肝损伤小鼠肝组织SOD、MDA、GSH、GSH-Px水平的影响 ±s,n=10
与正常对照组比较,△△P<0.05,△P<0.01;与CCl4模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。
表4 SZZJYE对D-Gal所致急性肝损伤小鼠肝组织SOD、MDA、GSH、GSH-Px水平的影响 ±s,n=10
表4 SZZJYE对D-Gal所致急性肝损伤小鼠肝组织SOD、MDA、GSH、GSH-Px水平的影响 ±s,n=10
与正常对照组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与D-Gal模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。
2.3 各组肝组织病理学改变 HE 染色结果显示,正常对照组小鼠肝小叶结构清晰,肝细胞结构完整,呈放射状行走;CCl4及D-Gal模型组小鼠肝小叶结构消失,肝细胞大片凝固性坏死,并伴有炎性细胞浸润,中央静脉不规则扩张;与相应模型组比较,SZZJYE各剂量组肝组织病理形态学改变较模型组均有明显改善,且SZZJYE高剂量组改善更为明显,见图1。
图1 肝组织HE染色图(×200)
2.4 各组小鼠脏器指数及肝组织PCNA、Bcl-2、Bax蛋白表达量比较 与正常对照组比较,CCl4及DGal模型组肝脏指数、脾脏指数均升高,CCl4模型组PCNA 蛋白表达下降,D-Gal 模型组Bcl-2 蛋白表达量降低,Bax 蛋白表达量升高(P<0.05);与相应模型组比较,SZZJYE各剂量组肝脏指数、脾脏指数均降低,肝组织PCNA、Bcl-2 蛋白表达量升高,Bax 蛋白表达量下降(P<0.05),见图2、表5、表6。
表5 SZZJYE对CCl4所致急性肝损伤小鼠脏器指数及肝组织PCNA蛋白表达的影响 ±s,n=10
表5 SZZJYE对CCl4所致急性肝损伤小鼠脏器指数及肝组织PCNA蛋白表达的影响 ±s,n=10
与正常对照组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与CCl4模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。
表6 SZZJYE对D-Gal所致急性肝损伤小鼠脏器指数及凋亡相关蛋白表达的影响 ±s,n=10
表6 SZZJYE对D-Gal所致急性肝损伤小鼠脏器指数及凋亡相关蛋白表达的影响 ±s,n=10
与正常对照组比较,△P<0.01;与D-Gal模型组比较,*P<0.01。
图2 肝组织PCNA、Bcl-2、Bax蛋白的免疫组化染色图(×400)
CCl4作为急性肝损伤造模的经典药物,不仅广泛用于肝坏死及肝硬化的病因学、组织学研究和肝功能变化研究中,在药用植物提取物、保肝药物评价中也应用广泛[12-13]。D-Gal 建立的急性肝损伤模型,其导致的肝细胞弥漫性坏死和炎症反应与人类病毒性肝炎极为相似,故常应用于保肝药物的筛选及作用机制的研究[14]。
ALT、AST 是急性肝损伤的敏感指标[15-16],当肝脏受损或发生炎症时,ALP和TBIL升高,TBIL升高会引起黄疸,也是临床判断急性肝损是重要依据[17]。CCl4和D-Gal 诱导小鼠肝细胞膜通透性增加,细胞内ALT、AST、ALP 释放入血,TBIL 含量升高,提示肝脏受到一定损伤,HE染色结果显示肝组织出现严重病理改变,细胞结构被破坏,炎性介质浸润,肝细胞坏死,急性肝损伤建模成功[18]。本研究中,SZZJYE 均能降低小鼠血清中ALT、AST、ALP活性和TBIL 含量,减轻肝细胞损伤;肝组织HE 染色结果也提示,经过SZZJYE 治疗后的小鼠肝脏坏死细胞减少,肝损伤程度有所减轻。
CCl4和D-Gal 诱导小鼠急性肝损伤后,机体氧化—抗氧化系统的失衡导致肝细胞氧化受损[19],使肝脏SOD和GSH-Px活性丧失;另一方面,肝细胞膜脂质过氧化产生大量过氧化物MDA,进一步加重细胞功能损伤。因此,检测肝脏中SOD、GSH-Px水平和GSH、MDA含量,可以反映小鼠肝细胞脂质过氧化性损伤的严重程度[20]。本实验结果显示,SZZJYE 高、中、低剂量组SOD、GSH-Px 的活性和GSH含量提高,MDA含量降低,其中高剂量组效果最优,表明SZZJYE可通过清除自由基、抗脂质过氧化来减轻肝细胞损伤。
肝细胞凋亡也是急性肝损伤的另外一种基本特征[21]。PCNA 是DNA 聚合酶δ 的辅助蛋白,其表达反映了细胞再生功能的程度[22]。Bcl-2 通过阻止线粒体释放细胞色素C 而抑制细胞凋亡,其同源相关蛋白为Bax,当Bcl-2高表达时,Bax/Bax二聚体解离增多,形成更为稳定的Bax/Bcl-2 异源二聚体,凋亡被抑制[23]。本研究免疫组化结果显示,CCl4和DGal诱导后,PCNA和Bcl-2蛋白表达量下降,Bax表达量升高,提示模型组小鼠肝细胞进入凋亡状态;与相应模型组比较,不同剂量SZZJYE 均能上调小鼠肝细胞PCNA和Bcl-2蛋白表达,下调Bax蛋白表达,说明SZZJYE预处理能够修复肝细胞功能、抑制肝细胞凋亡,从而达到保护肝脏的作用。
综上,SZZJYE 对小鼠急性肝损伤有一定的保护作用,其机制可能与抑制脂质过氧化、清除自由基、修复肝细胞功能及抗凋亡有关。