李素婷 王寶源 楊鶴梅 齊潔敏 王 冉 (承德醫(yī)學院,河北 承德 067000)
酒精性肝病(ALD)是由于長期過量飲酒導致的中毒性肝損害。據統(tǒng)計,約2/3的酗酒者可發(fā)展成酒精性肝病,已逐漸發(fā)展為僅次于病毒性肝炎的第二大肝病,是當今世界亟待解決的公共衛(wèi)生問題〔1〕。開發(fā)并篩選對ALD有確切防治作用的中藥新藥并應用于臨床,是當前面臨的重要課題。柴胡為傘形科植物柴胡的根部,具有解表退熱、疏肝解郁、升舉陽氣的功效。柴胡的主要有效成分為柴胡皂苷(SS),具有抗炎、鎮(zhèn)痛、降血脂等多方面藥理作用〔2,3〕。本實驗觀察柴胡總皂苷對實驗性ALD的防護作用和可能的機制。
1.1 材料
1.1.1 動物 SD大鼠,雄性,清潔級,體重(200±21)g,北京實驗動物管理中心提供。
1.1.2 藥品與試劑 柴胡總皂苷(純度為30∶1):昆明長春花科技有限公司提供,臨用前以蒸餾水配置;56度紅星二鍋頭白酒:北京紅星釀酒廠生產;谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)檢測試劑盒:北京中生生物工程公司。轉化生長因子-β1(TGF-β1)、平滑肌肌動蛋白(α-SMA)單抗:購于武漢博士德工程有限公司。
1.1.3 主要儀器 半自動生化分析儀(MD-100):美國Bayer公司生產,721W微機型分光光度計:上海光學儀器五廠,Olympus光學顯微鏡和攝像顯微鏡:德國Leica公司。
1.2 方法
1.2.1 動物分組及模型的建立〔4〕取SD大鼠45只,隨機分為3組。①酒精組(20只),56度紅星二鍋頭白酒用蒸餾水配制成酒精40%的白酒,按10 ml/kg每日分兩次灌胃造模4 w,第5周酒精濃度升至50%,按10 ml/kg每日分2次繼續(xù)灌胃4 w,并輔以高脂飼料(由顆粒料、膽固醇和豬油按79∶1∶20的比例微波爐加熱制成)。②柴胡皂苷組(15只),除每天灌胃白酒和高脂飼料外(方法同酒精組),每天上午11點灌胃柴胡總皂苷200 mg/kg;③正常組(10只),普通飼料通常方法喂養(yǎng),自由進食、飲水,每天下午用等體積蒸餾水灌胃。各組于造模起第8周末斷頭處死大鼠。取血分離血清,取大鼠肝臟并稱重,在肝右葉同一部位切去肝組織,生理鹽水沖洗后,置10%甲醛溶液固定,24 h內制成蠟塊。
1.2.2 指標測定
1.2.2.1 肝功能指標檢測 應用半自動生化分析儀按賴氏法測定血清ALT、AST活性。
1.2.2.2 肝臟切片形態(tài)學觀察 取石蠟包塊進行常規(guī)切片,每張切片厚度為4 μm,作HE染色和V-G膠原纖維特殊染色,肉眼觀察和光鏡下觀察肝組織病理改變和纖維增生和分布情況。并參照文獻〔5〕制定的肝纖維化評定標準,在光鏡下觀察纖維化情況并進行評分。
1.2.2.3 免疫組化法檢測肝組織TGF-β1和α-SMA的表達
取各組組織切片,磷酸鹽緩沖液浸泡,梯度酒精脫水,二甲苯透明,浸蠟,采用SABC法檢測TGF-β1、α-SMA在大鼠肝組織中的表達,結果判定參考文獻〔6〕。
2.1 柴胡皂苷對ALD大鼠血清ALT、AST、活性的影響 和正常組比較,酒精組大鼠血清中ALT、AST活性顯著升高(P<0.01),而與酒精組相比,柴胡皂苷可明顯降低大鼠血清中ALT、AST活性(P<0.01)。表明柴胡皂苷能夠保護大鼠肝細胞、穩(wěn)定肝細胞膜的結構,對酒精性肝損傷具有保護作用。見表1。
表1 柴胡皂苷對ALD大鼠血清ALT、AST活性的影響(±s)
表1 柴胡皂苷對ALD大鼠血清ALT、AST活性的影響(±s)
與正常組比較:1)P<0.01,與模型組比較:2)P<0.01
組別 n ALT(U/L) AST(U/L)正常組10 21.25±6.91 36.34±2.19酒精組 10 84.20±4.121) 64.32±3.411)柴胡皂苷組 10 45.37±4.542) 39.24±4.102)
2.2 肝組織病理學觀察 肉眼觀察:正常大鼠肝臟外觀紅潤,表面光滑,質地較軟;模型組大鼠外觀呈黃褐色,表面粗糙,有許多細小結節(jié),質地較脆;SS保護組肝臟表面稍有粗糙,質地中等,形態(tài)接近正常。HE染色:正常組肝組織結構正常,肝細胞索排列整齊,肝小葉結構完整,在肝細胞竇及匯管區(qū)有少量成纖維細胞,無肝細胞脂肪變性壞死;模型組大鼠肝組織病理損傷嚴重,肝小葉結構紊亂,肝細胞呈氣球樣變及脂肪變性,肝細胞腫脹,胞質疏松,可見較大脂滴;匯管區(qū)有炎癥細胞浸潤,纖維組織增生明顯,膠原纖維沿匯管區(qū)及中央靜脈周圍向肝小葉內延伸,肝小葉失去正常的結構特點。柴胡皂苷保護組上述癥狀明顯減輕,肝細胞有輕度空泡樣變性,纖維組織增生明顯減少。V-G染色:正常組結果同HE染色,無纖維化模型組匯管區(qū)可見大量膠原纖維,伸入肝小葉形成纖維間隔,肝竇內有斷續(xù)狀膠原纖維沉積。柴胡皂苷保護組膠原纖維增生有不同程度的改善,纖維隔明顯變薄。肝纖維化積分:與模型組相比(18.48±2.42)分,柴胡皂苷保護組肝纖維化積分有明顯改善〔(13.78±1.82)分,P <0.01〕。
2.3 肝組織TGF-β1、α-SMA的表達及量化結果 肝組織切片免疫組化染色顯示:大鼠肝組織TGF-β1、α-SMA的表達以肝細胞胞漿為主,著色為黃色或棕黃色。正常組肝組織中α-SMA主要表達于匯管區(qū)動、靜脈壁,而模型組α-SMA在匯管區(qū)、纖維間隔和肝血竇處均呈陽性表達;柴胡皂苷保護組α-SMA表達較模型組有明顯減弱,僅在匯管區(qū)和纖維間隔內有少量陽性細胞。正常肝組織中微弱表達TGF-β1蛋白,顯色很淡,模型組TGF-β1陽性信號明顯增強,陽性染色分布于變性的肝細胞、纖維化區(qū)、匯管區(qū)和血管壁,柴胡皂苷保護組TGF-β1表達明顯降低,結果統(tǒng)計學分析有顯著差異(P<0.05)。見表2。
表2 柴胡皂苷對大鼠肝組織TGF-β1及α-SMA表達量化結果的影響(±s)
表2 柴胡皂苷對大鼠肝組織TGF-β1及α-SMA表達量化結果的影響(±s)
與模型組比較:1)P<0.05
組別 n TGF-β1 α-SMA正常組組10 0 0模型組 12 6.88±1.42 6.26±2.14柴胡皂昔組 12 4.62±1.821) 3.78±1.621)
肝纖維化的形成是肝細胞的慢性損傷、炎癥和不斷的組織重建,造成大量細胞外基質(ECM)在肝臟廣泛沉積的病理過程。雖然多種細胞均能合成ECM,但肝星狀細胞(HSC)是肝纖維化中ECM的主要來源和肝纖維化過程起主要作用的細胞。各種致病因素造成肝損傷時,肝枯否細胞、竇內皮細胞以及壞死的肝細胞等分泌多種細胞因子如TGF-β1、血小板衍生生長因子(PDGF)、表皮生長因子(EGF)等,隨同血小板、肝竇內皮細胞等分泌多種細胞因子,共同作用于肝HSC,其結果是HSC發(fā)生基因表達和表型改變,表現為轉錄活化、信號分子活化及誘導早期結構基因表達,使其細胞膜上表達多種細胞因子(如PDGF、TGF-β1)受體,對細胞因子產生應答,增殖并轉化為肌成纖維細胞,表達α-SMA,具有收縮性、炎癥性和高增殖性,并合成大量的ECM在肝臟沉積〔7〕。因此,檢測α-SMA在肝臟的過度表達是判斷HSC活化的標志。目前研究表明,轉化生長因子β1是促肝纖維化最強的細胞因子,活化的HSC是TGF-β1的主要來源〔8〕。肝損傷時,HSC、枯否細胞及其他細胞通過自分泌或旁分泌方式產生大量TGF-β1,TGF-β1通過自身調節(jié)機制,刺激上述細胞產生更多的TGF-β1,形成級聯(lián)放大效應,導致TGFβ1的大量生成和激活。激活的TGF-β1與細胞膜上的相應受體結合,使受體活化并作用于特異的受體蛋白向細胞內傳遞信號,調節(jié)靶基因表達。主要表現為:刺激肝HSC活化和向肌成纖維細胞轉化;誘導基質基因的表達;抑制細胞外基質的降解〔9〕。因此,抑制肝組織TGF-β1的表達和HSC的活化,是對酒精性肝損傷保護作用的重要環(huán)節(jié)。本研究結果顯示SS對酒精性肝病有明顯的預防作用,其機制可能是:保護肝細胞的結構和功能,抑制TGF-β1信號傳導對肝星形細胞的活化,減少細胞外基質的大量分泌和異常沉積。
1 莊 輝.酒精性肝病的流行病學〔J〕.中華肝臟病雜志,2003;1(11):698.
2 何美姍,孫小玉.正柴胡飲顆粒的解熱及抗過敏作用〔J〕.中成藥,2002;24(8):284-5.
3 于慶海.柴胡皂苷的抗炎作用初探〔J〕.沈陽藥學院學報,1986;3(1):14-6.
4 李舒丹,厲有名,虞朝輝.大鼠慢性酒精性肝損傷模型的建立〔J〕.浙江醫(yī)學,2002;24(9):524-6.
5 王泰齡,劉 霞,周元平,等.慢性肝炎炎癥活動度及肝纖維化程度記分方案〔J〕.中華肝臟雜志,1998;6(4):195-6.
6 歐陽燦輝,朱 萱,張琨和,等.熊果酸對肝纖維化大鼠肝組織TGF-β2和α-SMA表達的影響〔J〕.世界華人消化雜志,2009;17(22):2237-43.
7 張春燕.肝星形細胞的活化對肝纖維化形成的影響〔J〕.當代醫(yī)學,2007;131(12):170-2.
8 Gressner AM,Weiskirchen R.Modem pathogenetic concepts of liver fibrosis suggest stellate cells and TGF beta as major players and therapeutic targets〔J〕.Cell Mol Med,2006;10(1):76-99.
9 韋燕飛,彭 岳,謝海源,等.基于肝星狀細胞分子機制的抗肝纖維化研究進展〔J〕.世界華人消化雜志,2009;17(17):1745-8.