張智慧 陳芝蕓 葉蕾 嚴(yán)茂祥
浙江中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院 浙江 杭州 310006
有研究證實,心、腎、肺等組織的局部腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)與該組織的纖維化密切相關(guān)[1-2],其主要活性物質(zhì)血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)主要通過1型受體(AT1)發(fā)揮作用。近年研究發(fā)現(xiàn),肝臟組織中也存在著獨立的RAS,而且在肝纖維化時異常激活,肝內(nèi)AngⅡ與纖維化程度呈正相關(guān)[3-4]。筆者前期研究發(fā)現(xiàn),從銀杏科植物銀杏的葉中分離純化的銀杏葉提取物(GbE)具有抗肝細(xì)胞損傷、抑制肝星狀細(xì)胞的激活和轉(zhuǎn)化,降低轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)的表達,下調(diào)肝組織中能促進肝細(xì)胞凋亡的P21蛋白表達,減少膠原合成和沉積等作用,有效防止CCl4誘導(dǎo)大鼠肝纖維化的進展[5-6]。本研究旨在探討GbE對四氯化碳(CCl4)誘導(dǎo)肝纖維化大鼠肝臟AngⅡ及其受體表達的影響,進一步闡述GbE抗肝纖維化的作用機制。
1.1 實驗動物:SPF級雄性SD大鼠48只,體重190-210g,購于上海斯萊克實驗動物有限公司,飼養(yǎng)于浙江中醫(yī)藥大學(xué)動物實驗研究中心SPF屏障系統(tǒng)中。
1.2 主要藥物與試劑:GbE由西安中鑫生物技術(shù)有限公司提供,含24.03%的黃酮苷和6.15%的銀杏內(nèi)酯。CCl4為上海凌峰化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品。羥脯氨酸(Hyp)測試盒南京建成生物工程研究所;AngⅡ放免試劑盒為解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)中心放免研究所產(chǎn)品;血管緊張素酶(ACE)ELISA試劑盒為美國ADL公司產(chǎn)品;Trizol為美國Invitrogen公司產(chǎn)品;反轉(zhuǎn)錄試劑盒和Perfect Real Time-SYBR Premix EX TaqTM試劑盒為寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品;引物由上海英俊生物技術(shù)有限公司合成:AngⅡ上游引物:5'-AGC ACG GAC AGC ACC CTA TT-3',下游引物:5'-AGA ACT CAT GGA GCC CAG TCA-3',擴增片段:91bp;AT1上游引物:5'-TAT CAC AGT GTG CGC GTT TCA-3',下游引物:5'-TGG TAA GGC CCA GCC CTA T-3',擴增片段:68bp;β-actin上游引物:5’-TGT TGC CCT AGA CTT CTT CGA GCA-3’,下游引物:5’-CCA TAC CCA GGA AGG AAG GCT-3’;擴增片段:112bp;BCA試劑盒、鼠抗α-Tubulin為碧云天生物技術(shù)研究所產(chǎn)品,鼠抗AT1單克隆抗體為美國Abcam公司產(chǎn)品;HRP標(biāo)記羊抗兔IgG或羊抗鼠IgG、化學(xué)發(fā)光顯色試劑盒均為聯(lián)科生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品。
1.3 主要儀器:SN-695智能放射免疫γ測量儀為上海原子核研究所日環(huán)儀器廠產(chǎn)品,VITEK比色計為美國HACH公司產(chǎn)品,ABI 7500熒光定量PCR儀為美國ABI公司產(chǎn)品,BIO-RAD圖像分析、SD Semi-Dry型半干轉(zhuǎn)印系統(tǒng)、MiniP3型垂直電泳槽均為美國BIO-RAD公司產(chǎn)品。
1.4 分組及處理:40只大鼠隨機分成正常組、模型組、GbE高劑量組、GbE中劑量組、GbE低劑量組共5組,每組8只;模型組及各藥物干預(yù)組以40%的CCl4(CCl4:橄欖油=2∶3)皮下注射,3ml·Kg-1·d-1,每周2次,首次加倍,連續(xù)6周,正常組每周2次以等容量橄欖油皮下注射,同時GbE高、中劑量組、低劑量組每天以200、100、50mg·Kg-1·d-1的GbE灌胃;正常組和模型組每天灌服等容量的蒸餾水,均干預(yù)6周;末次給藥當(dāng)晚各大鼠禁食不禁水,次日空腹麻醉下取血和肝組織,部分肝組織中性甲醛固定,另外存-80℃冰箱待用。
1.5 檢測方法:肝臟中Hyp含量采用堿水解法檢測。肝組織病理采用常規(guī)石蠟包埋,Masson膠原染色,光鏡觀察,肝纖維化程度分級標(biāo)準(zhǔn)[7]:0級為無肝纖維化;1級為輕度,纖維沉積僅位于小葉中央;2級為中度,纖維沉積擴展至小葉中央之外,但未至小葉邊緣;3級為重度,纖維沉積擴展至小葉邊緣;4級為早期肝硬化(定性標(biāo)準(zhǔn))。血漿AngⅡ水平采用放免法檢測,血漿ACE水平采用ELISA法檢測。以Trizol抽提肝組織中總RNA,反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA第一鏈,采用Realtime-PCR法檢測AngⅡ及其受體AT1mRNA表達,β-actin為內(nèi)參,相對表達量(2-△△Ct)來表示目的基因AngⅡ和AT1mRNA的表達水平。以RIPA組織裂解液對肝組織勻漿提取總蛋白,Western blot法檢測AT1蛋白表達,X線膠片曝光顯影,BIO-RAD圖像分析系統(tǒng)進行吸光度掃描,以α-Tubulin為內(nèi)參,相對表達量表示AT1蛋白表達的水平。
1.6 統(tǒng)計學(xué)分析方法:采用SPSS11.5軟件統(tǒng)計,數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,正態(tài)分布資料采用單因素方差分析,非正態(tài)分布資料轉(zhuǎn)換成正態(tài)分布后再進行單因素方差分析;等級資料采用非參考秩和檢驗。P<0.05為有統(tǒng)計學(xué)差異。
2.1 GbE對肝纖維化大鼠肝組織纖維化程度的影響:模型組大鼠肝組織Hyp水平較正常組均明顯增高(P<0.01),GbE高、中、低劑量組Hyp水平較模型組明顯降低(P<0.05,P<0.01)。見表1。
表1 GbE對大鼠肝組織Hyp水平的影響(±s)
表1 GbE對大鼠肝組織Hyp水平的影響(±s)
注:與正常組比較,**P<0.01;與模型組比ΔP<0.05,ΔΔP<0.01。
肝組織Hyp(ug/mg濕重)217.75±48.8 410.25±91.83**304.37±32.14**ΔΔ 335.37±32.14**Δ 344.50±40.10**Δ分組正常組模型組GbE高劑量組GbE中劑量組GbE低劑量組只數(shù)88888
2.2 GbE對肝纖維化大鼠肝組織纖維化程度的影響:
Masson膠原染色顯示,正常組大鼠肝組織結(jié)構(gòu)較完整,僅少量血管壁有藍色膠原著色;模型組大鼠肝組織有大量著藍色膠原纖維沉積,纖維間隔較寬,伴大量的脂肪空泡。GbE各劑量組藍色膠原纖維沉積較模型組大鼠減少,纖維間隔也較較模型組大鼠變窄,且脂肪空泡減少(P<0.05,P<0.01)。經(jīng)過統(tǒng)計,各組大鼠肝纖維化分級情況見表2。
表2 GbE對大鼠肝組織纖維化程度的影響(例)
2.3 GbE對大鼠血漿AngⅡ、ACE水平的影響:模型組大鼠血漿AngⅡ、ACE水平較正常組均明顯增高(P<0.01),GbE高、中、低劑量組大鼠血漿AngⅡ、ACE水平較模型組不同程度明顯降低(P<0.05;P<0.01),見表3。
表3 GbE對大鼠肝組織Hyp及血漿AngⅡ、ACE水平的影響(±s)
表3 GbE對大鼠肝組織Hyp及血漿AngⅡ、ACE水平的影響(±s)
注:與正常組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01。
25.88±4.50 39.08±4.74**30.16±6.95ΔΔ 32.23±6.19*Δ 33.26±3.99**Δ正常組模型組GbE高劑量組GbE中劑量組GbE低劑量組88888 65.02±28.06 152.16±40.51**81.89±26.31ΔΔ 83.27±26.47ΔΔ 94.06±21.23ΔΔ
2.4 GbE對大鼠肝組織AngⅡ及其受體表達的影響:模型組大鼠肝組織AngⅡmRNA、AT1mRNA及蛋白表達水平顯著高于正常組(P<0.01);GbE高、中、低劑量組大鼠肝組織AngⅡmRNA、AT1mRNA及蛋白表達水平均明顯低于模型組(P<0.05,P<0.01)。見圖1、圖2。
近年研究表明,在心血管組織以外的消化道、肝、肺、皮膚等的局部組織和器官中也獨立存在著RAS,局部組織的RAS也可合成AngⅡ[8-9]。AngⅡ除調(diào)節(jié)血液動力學(xué)作用外,還作為一種促纖維化因子和生長因子影響細(xì)胞的增殖和分裂[10]。AngⅡ是通過與組織細(xì)胞上特異性的受體結(jié)合,發(fā)揮促細(xì)胞增殖和ECM合成的作用的[10-11]。研究發(fā)現(xiàn)肝纖維化患者中AngⅡ的升高與纖維化程度有關(guān),肝纖維化形成過中血漿及肝組織中AngⅡ水平與纖維化程度呈明顯正相關(guān),AT1基因表達量也隨著纖維化程度的增加而增強多,ACE活性在纖維化肝組織中也顯著升高[12-13]。
圖1 各組大鼠肝臟AngⅡmNRA、AT1mRNA表達(n=8)
圖2 各組大鼠肝臟AT1蛋白表達(n=8)
Hyp是膠原蛋白所特有的氨基酸,測定肝組織中Hyp的量可衡量膠原總體水平,間接反映肝纖維化的程度,是肝纖維化檢測的重要指標(biāo),本研究發(fā)現(xiàn)肝纖維化模型組大鼠肝組織Hyp水平較正常組顯著增高(P<0.01),表明模型大鼠肝組織膠原沉積增多;病理組織學(xué)Masson染色也發(fā)現(xiàn)模型組大鼠肝組織纖維膠原沉積明顯增多(P<0.01)。研究同時發(fā)現(xiàn),模型組大鼠血漿AngⅡ、ACE水平較正常組顯著升高(P<0.01),肝組織AngⅡmRNA、AT1RmRNA和蛋白的表達均較正常組明顯升高(P<0.01);提示AngⅡ和AT1R可能參與CCl4肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展。以不同劑量的GbE干預(yù)6周后,大鼠肝組織Hyp水平較模型組明顯減少(P<0.05,P<0.01),血漿AngⅡ、ACE水平較模型組明顯降低(P<0.05,P<0.01),肝組織AngⅡmRNA、AT1mRNA和蛋白的表達均較模型組明顯降低。綜合實驗得出的結(jié)論,結(jié)合前期研究GbE能抑制肝星狀細(xì)胞的激活和轉(zhuǎn)化,降低肝組織TGF-?1表達[5],提示GbE可以抑制RAS系統(tǒng)的反應(yīng),可能通過降低肝組織AngⅡ水平,引起AngⅡ受體AT1的密度減低,抑制肝內(nèi)AngⅡ與AT1R相結(jié)合,顯著降低TGF-?1等的表達和分泌,抑制TGF-β1的致纖維化效應(yīng)達到抗肝纖維化作用。研究結(jié)論為揭示銀杏葉提取物抗肝纖維化的作用機制提供了實驗基礎(chǔ)。
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