吴哈达,曹山虎,小 芳,包宝光,温都苏毕力格
(内蒙古自治区国际蒙医医院 呼和浩特 010065)
非酒精性脂肪肝(NAFLD)可分为非酒精性单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪性肝硬化等[1]。NAFLD 是慢性肝损伤的主要原因,在中国,成人的NAFLD 现患率最高达45%,其中非酒精性脂肪性肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis,NASH)最高达30%,NASH 相关肝硬化发生率为15%-25%[2]。早期干预和个体化药物治疗是延缓和阻断NAFLD 向肝纤维化、肝硬化、甚至肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)进展的关键。目前公认的NAFLD发病机制为二次打击“学说”,相关研究认为NAFLD 病因与氧化应激、内质网应激、脂质代谢紊乱、线粒体功能失调等相关[3]。关于NAFLD 的治疗,主要以抗炎、降低胰岛素抵抗、降脂、提高抗氧化能力等为主,但患者预后效果较差[4]。蒙医学上NAFLD 归属于通拉嘎(指食物之精华-脂肪)未消化病范畴[5-6]。治疗原则以祛巴达干赫依、清糟归精为主[7],临床上可分为巴达干赫依偏盛型、巴达干希拉偏盛型、血希拉偏盛型、巴达干血偏盛型4种。蒙医认为脂肪性肝炎阶段类似于血希拉偏盛型,属于肝热症,治疗原则为以清血希拉热为主[8],近几年,临床上治疗肝胆疾病的蒙药逐渐增多[9]。MMYBP(优宁八味散,奥优-8,郁宁-8 味,优宁-8 味丸)是蒙医传统验方,记载于蒙医经典著作《蒙医金匮》[10],具有清肝热、解毒等功效,临床上常用于肝热症,配方是绿松石(制)15 g、冰片9 g、丁香12 g、牛胆膏粉3 g、人工麝香0.24 g、葡萄干12 g、木鳖子仁(制)12 g、白檀香12 g 等八味配合组成。相关文献表明MMYBP 有改善慢性乙型、丙型肝炎主要症状、体征及肝功能的作用[11-12]。前期基础研究揭示了MMYBP 能改善四氯化碳(Carbon tetrachloride,CCl4)模型小鼠肝组织氧化应激及炎症反应[13]。目前,MMYBP 治疗NAFLD 及高脂血症方面的研究还尚未报道,且用高脂饲料结合地塞米松注射的方法建造NAFLD模型研究蒙药的文献报道也没有,本研究着眼于此,采用高脂饲料结合地塞米松注射的方法构建NAFLD大鼠模型,地塞米松腹腔注射可以诱导高脂血症和急性脂肪肝模型,使肝指数、血脂、肝组织甘油三酯(TG)短期明显增高,结合高脂饲料持续诱导可以延长脂肪肝模型时间。用MMYBP 干预,从大鼠肝指数、肝功能、血脂、脂质代谢指标以及细胞色素P4502E1(CYP2E1)表 达 等 方 面 探 讨MMYBP 对NAFLD 的治疗作用及机制,旨在探讨MMYBP 是否可以通过调节CYP2E1 蛋白,改善NAFLD 大鼠脂质代谢紊乱,提高预后效果,延缓NAFLD 向肝纤维化及肝硬化进展。
SPF级雄性SD大鼠44只,体质量140-200 g,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,许可证号:SCXK(京)2019-0010,合格证号:1103242011004970,动物实验伦理编号:AWE2021122801。饲养温度:20-26℃,光照12 h,黑暗12 h,设定自由摄食、饮水。大鼠普通饲料和高脂饲料[14]由内蒙古西恩塞斯生物技术有限公司提供,普通饲料:碳水化合物53%,脂肪5%,蛋白质23%,其他营养成分19%;高脂饲料:普通饲料81%,猪油7.5%,蛋黄粉10%,胆固醇1%,胆酸钠0.3%,丙基硫氧嘧啶0.2%。
实验中采用的试剂及药品详见表1和表2;使用的仪器详见表3。
表1 实验试剂
表2 实验药品
表3 实验仪器
将44 只SD 大鼠随机分为正常组(A 组),模型组(B 组),易善复组(C 组),MMYBP 高剂量组(D 组)、低剂量组(E 组)5 组。A 组和B 组大鼠各10 只,其余3 组各8 只。A 组喂普通饲料,其余4 组以高脂饲料喂养,自由摄食、饮水。采用高脂饲料结合地塞米松注射的方法建造NAFLD 模型[15-16],除正常组外的其他4 组需要建模,前4天,腹腔注射地塞米松100 mg·kg-1·d-1,从第5-14 天,隔日腹腔注射地塞米松33 mg·kg-1·d-1,第15 天从A 组和B 组中各取2 只,观察肝组织病理改变确定NAFLD 造模成功后,进行药物干预,A 组和B 组用等量的蒸馏水灌胃,C 组、D 组和E 组按着易善复25.3 mg·mL-1、MMYBP 高剂量111 mg·mL-1和MMYBP低剂量66.7 mg·mL-1浓度的混悬液用灌胃法经口给药每只大鼠1 天1 mL,均需投药1 个月,投药剂量根据《药理实验方法学》计算,其他组不给药,1个月后取样本做相关检测,高脂饲料投喂到实验结束,投药开始到实验结束不用地塞米松注射。
1.4.1 取样本
从大鼠腹主动脉采血,分离血清,冷冻保存;取出大鼠完整肝脏,取大鼠肝脏右叶一部分,用4%多聚甲醛溶液固定,用于HE 染色,其余肝组织冻存备检,用于相关基因及蛋白检测。
1.4.2 肝指数
称取各组大鼠体质量和肝脏湿重,计算其肝指数。肝指数=肝脏质量(g)/体质量(g)×100%。
1.4.3 肝组织HE染色
取固定肝组织逐级进行脱水、透明、浸蜡、石蜡包埋、切片及常规染色等操作,观察肝组织病理变化情况。肝细胞脂肪变性程度判断标准参照Diehl法[17],炎症活动度计分标准参考1981 年Knodell 等[18]提出的慢性肝炎组织学活动指数(HAI),并结合王泰龄等[19]提出的慢性肝炎炎症活动度计分方案。
1.4.4 ELISA检测
按照ELISA 试剂盒说明书进行操作,检测各组大鼠血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、甘油三酯(TG)含量和肝组织(TG)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、游离脂肪酸(FFA)含量。
1.4.5 肝组织CYP2E1mRNA表达水平的检测
采用TRIzol 法提取大鼠肝组织总信使RNA(Messenger RNA,mRNA),取总核糖核酸(Ribonucleic acid,RNA)1μg 按照RT-reagent 逆转录试剂盒说明书将其逆转录成互补DNA(Complementary DNA,cDNA),用PCR 分析仪检测荧光信号,荧光标记物为SYBR Green,内参对照为β-actin,进行PCR 扩增反应,扩增条件为95℃ 30 s、95℃ 5 s、62℃ 30 s,循环次数为40 次,引物序列见表4,用2-ΔΔCt法进行相对定量,计算各基因表达量(C:Cycle,t:threshold)。
表4 引物序列表(5’-3’)
1.4.6 肝组织CYP2E1蛋白表达水平的检测
蛋白质印迹(Western Blot)法检测各组大鼠肝组织CYP2E1 蛋白表达水平,取出100 mg 肝组织置于匀浆器内,使肝组织完全匀浆,离心,取上清液,用BCA法检测蛋白浓度;每组各取40 μg行凝胶电泳,转移到PVDF 膜,脱脂牛奶封闭2 h,一抗过夜封闭12 h,二抗孵育1 h 后暗室曝光洗片,内参为GAPDH,将化学发光试剂加于膜上,在成像系统下进行曝光。
用SPSS22.0 软件进行统计学分析,数据表示用均值±标准差(±s),组间比较采用t检验,P<0.05 差异有统计学意义。
与A 组比较,B 组肝指数显著升高(P<0.05);与B组比较,C 组、D 组、E 组肝指数显著减少(P<0.05);与C 组比较,D 组肝指数显著减少(P<0.05),E 组无显著差异,见表5。
表5 各组大鼠肝指数变化(±s,n=8)
表5 各组大鼠肝指数变化(±s,n=8)
注:与A组比较,#P<0.05;与B组比较,*P<0.05;与C组比较,aP<0.05。
肝指数(%)2.60±0.25 4.10±0.26#3.10±0.35*2.80±0.29*a 3.00±0.18*组别A组B组C组D组E组
HE 染色结果显示,A 组大鼠肝小叶结构清晰,细胞索排列整齐,肝窦正常;B组大鼠肝细胞出现肿胀变性,排列无序,细胞内脂肪空泡增多,明显炎症细胞浸润。C 组、D 组和E 组肝细胞形态逐渐恢复,肿胀程度减轻,脂滴空泡减少,炎症细胞浸润减轻,C 组比D 组、E组改善较佳,见图1和表6。
表6 各组大鼠肝脏脂肪变性及炎症变化(±s,n=8)
表6 各组大鼠肝脏脂肪变性及炎症变化(±s,n=8)
注:与A组比较,#P<0.05;与B组比较,*P<0.05;与C组比较,aP<0.05。
炎症0.00±0.00 2.92±0.50#1.00±0.35*1.59±0.47a*2.04±0.38a*组别A组B组C组D组E组脂肪变性0.00±0.00 3.49±0.48#1.02±0.20*1.78±0.37a*2.46±0.14a*
与A 组比较,B 组大鼠血清及肝组织TG 含量均显著增高(P<0.05),与B 组比较,C 组、D 组、E 组大鼠血清及肝组织TG 含量均显著降低(P<0.05);血清TG 含量方面,与C 组比较,D 组显著增高,E 组无显著差异;肝脏TG 含量方面,与C 组比较,D、E 组无显著差异,见表7。
表7 各组大鼠血清和肝脏TG变化(±s,n=8)
表7 各组大鼠血清和肝脏TG变化(±s,n=8)
注:与A组比较,#P<0.05;与B组比较,*P<0.05;与C组比较,aP<0.05。
组别A组B组C组D组血清TG(mmol·L-1)0.59±0.15 2.8±0.48#0.82±0.20*1.53±0.37a*肝脏TG(mmol·gprot-1)0.29±0.06 0.93±0.16#0.20±0.08*0.24±0.07*E组0.91±0.14*0.30±0.08*
与A 组比较,B 组大鼠血清AST 和ALT 水平显著升高(P<0.05);AST 水平方面,与B 组比较,C 组、D 组、E 组显著降低(P<0.05),与C 组比较,D 组、E 组无显著差异;ALT 水平方面,与B 组比较,D 组、E 组显著降低(P<0.05),C 组无明显差异,与C 组比较,D 组、E 组显著降低(P<0.05),见表8。
表8 各组大鼠血清AST和ALT变化(±s,n=8)
表8 各组大鼠血清AST和ALT变化(±s,n=8)
注:与A组比较,#P<0.05;与B组比较,*P<0.05;与C组比较,aP<0.05。
血清AST(U·L-1)15.40±8.19 55.29±27.49#26.94±11.55*15.01±9.49*26.48±10.38*组别A组B组C组D组E组血清ALT(U·L-1)17.37±11.17 44.14±13.53#38.98±14.91 22.07±13.45a*25.36±12.19a*
与A 组比较,B 组大鼠肝组织MDA 和FFA 含量显著升高(P<0.05),SOD 含量显著降低;MDA 方面,与B组比较,C 组、D 组显著降低(P<0.05),E 组无显著差异,与C 组比较,D 组、E 组无显著差异;FFA 方面,与B组比较,C 组、D 组、E 组显著降低(P<0.05),与C 组比较,D 组、E 组无显著差异;SOD 方面,与B 组比较,C组、D 组、E 组无显著差异,与C 组比较,D 组、E 组无显著差异,见表9。
表9 各组大鼠肝组织SOD、MDA及FFA的变化(±s,n=8)
表9 各组大鼠肝组织SOD、MDA及FFA的变化(±s,n=8)
注:与A组比较,#P<0.05;与B组比较,*P<0.05。
FFA(mmol·L-1)127.42±42.36 512.85±103.27#363.55±50.86*325.29±70.29*340.44±68.22*组别A组B组C组D组E组MDA含量(nmol·mgprot-1)10.02±2.71 17.15±4.47#13.71±2.74*11.52±1.83*14.34±2.44 SOD活性(U·mgprot-1)118.82±21.02 94.27±24.62#105.10±13.64 97.77±22.16 97.10±23.60
与A 组比较,B 组大鼠肝组织CYP2E1 蛋白及CYP2E1 mRNA 表达水平明显增强(P<0.05),与B组比较,C 组、D 组、E 组 大 鼠 肝 组 织CYP2E1 蛋 白 及CYP2E1 mRNA 表达水平明显减弱(P<0.05),与C组比较,D 组大鼠肝组织CYP2E1 蛋白及CYP2E1 mRNA 表达水平明显减弱(P<0.05),E 组无显著差异,见图2 和表10。
图2 各组大鼠肝脏组织CYP2E1 蛋白表达情况
表10 各组大鼠肝组织中CYP2E1 mRNA表达水平比较(±s,n=8)
表10 各组大鼠肝组织中CYP2E1 mRNA表达水平比较(±s,n=8)
注:与A组比较,#P<0.05;与B组比较,*P<0.05。
CYP2E1 mRNA 1.27±0.92 7.18±3.83#3.29±1.27*1.15±0.56*a 2.14±0.97*组别A组B组C组D组E组
肝脏是碳水化合物、蛋白质、脂肪合成与水解的重要场所,任何引起脂肪代谢紊乱的因素都有可能导致肝脏脂肪异位堆积,产生脂肪肝。其中,NAFLD 发展迅速,易从单纯性脂肪肝演变成脂肪性肝炎、肝硬化等,甚至可能恶化成肝癌,对人类健康、生命安全有严重威胁。与此同时,近年来,NAFLD 在我国的发病率逐年上升,且有年轻化的趋势,这就进一步凸显了NAFLD研究的重要性。
目前,医学界普遍公认的NAFLD 发病机制为Day等[20]提出的“二次打击”学说。第一次打击主要是肝细胞脂肪变;第二次打击是发生脂质过氧化反应、氧化应激等改变,引起脂肪性肝炎,再进展为肝纤维化、肝硬化等[21-22]。第一次打击中胰岛素抗脂解作用受到障碍,肝细胞的甘油三酯合成增加、摄取FFA 增多,导致肝脏脂肪变性。第二次打击是由于脂质代谢紊乱而引起氧化应激和脂质过氧化反应,造成肝细胞损伤和炎症反应[23]。CYP2E1 是肝脏代谢过程的主要酶系之一,在NAFLD 发病过程中CYP2E1 是参与脂质代谢的重要代谢酶[24]。肝细胞内FFA 含量的增多导致CYP2E1 活性增加,引起肝脏脂肪变、炎症、坏死及纤维化等[25-26]。NAFLD 的发病过程中CYP2E1 的表达增强使MDA 含量升高,CYP2E1 与肝组织脂质代谢紊乱、炎症及纤维化进程密切相关[27]。
高脂饲料加地塞米松腹腔注射诱导大鼠NAFLD模型,特点是地塞米松诱导后模型形成快,加上高脂饲料可以防治模型自愈,有利于药效观察[15]。本实验采用此方法制作大鼠NAFLD 模型,第15 天开始肝组织出现明显的脂肪变性,与正常组比较,模型组大鼠血清AST 和ALT 水平显著升高,提示动物模型制作成功。
在NAFLD的临床治疗方面,目前使用较多的药物包括胰岛素增敏剂、减肥药物、调血脂药、肝细胞保护剂、抗氧化剂等,这些药物均具有一定的临床疗效,但往往会导致患者出现一定的不良反应,如下肢水肿、肝脏毒性、转氨酶增高等,进一步寻求安全性更高的治疗手段非常必要[28-29]。
蒙药优宁八味散(MMYBP)是内蒙古自治区国际蒙医医院制剂室配制的蒙药传统药方,包含绿松石(制)、冰片、丁香、牛胆膏粉、人工麝香、葡萄干、木鳖子仁(制)、白檀香八味蒙药,其中绿松石可清热解毒、消炎止血,冰片可去翳明目、消肿止痛,丁香可温中降逆、补肾助阳,牛胆膏粉为蒙医特色专用品种,可平息希拉、愈伤、解毒,麝香可活血通经、消肿止痛,葡萄干可滋肾益肝,木鳖子仁具有消肿散结、祛毒等功效,白檀香可畅膈宽胸,温胃散寒。诸药结合,具有清热解毒、助消化等作用,临床多用于血希拉型肝胆疾病的治疗,有着非常广泛的应用,是为蒙药名方。
MMYBP 在临床上治疗肝热症疗效显著,前期研究发现MMYBP 能改善CCl4模型小鼠肝损伤,但没有MMYBP 治疗高脂饲料结合地塞米松注射构建的NAFLD 动物模型的相关文献报道,本研究采用高脂饲料结合地塞米松诱导NAFLD 大鼠模型,观察MMYBP对NAFLD 模型大鼠相关指标的影响,结果发现,MMYBP组与NAFLD模型组大鼠比较,MMYBP组能明显降低肝指数,恢复肝细胞形态,减轻肝细胞肿胀程度,血清和肝组织TG、MDA、FFA、CYP2E1水平均显著降低,肝功指标ALT、AST水平显著下降,提示MMYBP可以明显改善NAFLD 预后,MMYBP 对NAFLD 模型大鼠能调控脂质代谢紊乱,具有降脂保肝等治疗作用,其作用机制可能与MMYBP 调节 CYP2E1 表达、抑制氧化应激反应有关,其他相关靶点及信号通路仍需进一步研究[30-31]。
综上所述,结合本次研究结果,可以认为MMYBP能降低NAFLD 脂质代谢相关CYP2E1 蛋白及CYP2E1 mRNA 的表达水平,改善肝功能及脂质代谢紊乱,对NAFLD 有降脂保肝的作用,延缓NAFLD 向肝纤维化及肝硬化进展,但其具体相关机制及靶点还有待进一步研究。