姜黄素对大鼠慢性酒精性胰腺炎的作用和机制研究

彭晓华 周旭春 潘慧

·论著·

姜黄素对大鼠慢性酒精性胰腺炎的作用和机制研究

彭晓华 周旭春 潘慧

目的观察姜黄素对大鼠实验性慢性胰腺炎的干预作用。方法18只1月龄雄性SD大鼠按数字表法随机分为对照组、ANP组和姜黄素组，每组6只。以25%乙醇代水饮12周后每周1次腹腔注射脂多糖(2 mg/kg体重)、共4次的方法建立慢性胰腺炎模型。姜黄素组制模同时饲以姜黄素。17周后处死动物。测血糖浓度，常规胰腺病理检查及胶原纤维染色，检测胰腺组织淀粉酶和脂肪酶水平。采用RT-PCR法检测胰腺组织转化生长因子β1(TGF-β1)mRNA表达。结果对照组、ANP组和姜黄素组胰腺病理评分分别为1.17±0.41、7.33±2.58和3.50±1.05，姜黄素组较ANP组降低(P<0.01)，但仍高于对照组(P<0.05)。各组血糖值无统计学差异。姜黄素组胰腺组织匀浆淀粉酶和脂肪酶含量分别为(7348±102)、(14135±1272)U/g,均高于ANP组的(5428±547)和(9123±1250)U/g(P值均<0.05)。对照组、ANP组和姜黄素组胰腺TGF-β1 mRNA表达量分别为0.618±0.019、0.818±0.012、0.745±0.088，ANP组显著高于对照组和姜黄素组(P值均<0.01)。结论在长期摄入乙醇的基础上反复腹腔注射脂多糖可诱导慢性胰腺炎；姜黄素可能通过抑制TGF-β1表达而产生抗胰腺纤维化的作用。

姜黄素； 慢性胰腺炎； 内毒素类； 乙醇

胰腺纤维化是慢性胰腺炎(chronic pancreatitis, CP)最重要的病理改变，目前尚无有效的治疗手段。姜黄素(curcumin)是从姜黄根茎中提取的一种天然酚类抗氧化剂，具有广泛的抗炎、抗氧化、抗诱变等药理作用[1]。本实验应用姜黄素干预CP大鼠，观察姜黄素对CP胰腺纤维化的影响。

材料与方法

一、实验动物与分组

18只1月龄雄性SD大鼠，体重95～105 g，由重庆医科大学实验动物中心提供，使用合格证：SCXK(渝)2007-0001。大鼠适应饲养一周，按数字表法随机分为对照组、ANP组和姜黄素治疗组，每组6只。ANP组和姜黄素组以25%乙醇代替饮水。姜黄素组同时饲以300 mg/kg体重姜黄素(生工生物工程上海有限公司)。饲养后第13、14、15、16周，ANP组和姜黄素组大鼠腹腔内各注射2 mg/kg体重脂多糖，每周1次，共4次，于最后一次注射一周后处死动物，取静脉血及胰腺组织。

二、观察指标与检测方法

1．胰腺病理学检测：部分胰腺组织常规病理检查，并行Masson胶原染色。胰腺病变程度评分标准：(1)炎细胞浸润：5个高倍视野内炎症细胞数均值<5个为0 分，6～20个为1分，21～40个2分，>40为3分；(2)坏死：无为0分，小灶状坏死为1分，小片状坏死为2分，大片状坏死为3分；(3)结构破坏：无为0分，灶性破坏为1分，小部分破坏为2分，大部分破坏为3分；(4)黏液水肿：无为0分，有为1分；(5)萎缩：无为0分，有为1分；(6)纤维化：胶原纤维占总面积0～1%为0分，1.1%～5.0%为1分，5.1%～10%为2分，10.1%～20%为3分，>20%为4分。以上分值相加，0～3分为正常，4～6分为轻度CP，7～9分为中度CP，>9分为重度CP。

2．胰腺分泌功能测定：取血测血糖浓度。取部分胰腺组织制成匀浆，检测淀粉酶和脂肪酶含量。

3．胰腺组织TGF-β1 mRNA 检测：应用RT-PCR

法检测。采用RNAisoTHPlus试剂(大连宝生物公司)抽提胰腺组织总RNA。TGF-β1上游5′-CTACTA-CGCCAAAGAAGTCACC-3′；下游5′-GAAAGCCCT-GTATTCCGTCTC-3′；产物大小347 bp，内参β-actin上游5′-CCTGAAGTACCCCATTGAACAC-3′；下游5′-CTCATTGCCGATAGTGATGACC-3′，产物大小562 bp。引物由大连宝生物公司合成。PCR反应条件：94℃ 2 min，94℃ 30 s、58℃ 30 s、72℃ 30 s，30个循环，最后72℃ 10 min。产物经电泳后扫描，以目的条带与内参条带灰度值之比值表示mRNA相对表达量。

三、统计学处理

结 果

一、胰腺组织病理学改变

对照组大鼠胰腺未见明显病理改变。ANP组大鼠胰腺可见大量腺泡细胞空泡样改变，部分发生坏死，腺泡周围和管壁纤维组织增多，小叶内和小叶间毛细血管充血、出血，并有单核细胞、淋巴细胞浸润。姜黄素组大鼠胰腺部分腺泡细胞空泡化，部分腺泡周围和管壁纤维组织增多，小叶结构完整(图1)。对照组、ANP组和姜黄素组胰腺病理评分分别为1.17±0.41、7.33±2.58、3.50±1.05，姜黄素组较ANP组明显降低(P<0.01)，但仍高于对照组(P<0.05)。

二、胰腺分泌功能变化

ANP组胰腺组织淀粉酶和脂肪酶含量均较对照组下降，而姜黄素组较ANP组显著升高，但仍低于对照组；各组血糖值无统计学差异(表1)。

三、胰腺组织TGF-β1 mRNA表达的变化

对照组、ANP组和姜黄素组胰腺TGF-β1 mRNA表达量分别为0.618±0.019、0.818±0.012、0.745±0.088，ANP组较对照组表达明显增高(P<0.01)，姜黄素组较ANP组明显降低(P<0.01，图2)。

图1对照组(a)、ANP组(b)、姜黄素组(c)胰腺组织病理学改变(上图，HE ×100；下图，Masson染色 ×100)

表1 各组胰腺组织淀粉酶、脂肪酶含量和血糖浓度

注：与对照组比较，aP<0.01，bP<0.05；与ANP组比较，cP<0.01，dP<0.05

1：Maker；2、4、6：姜黄素组、ANP组和对照组的β-actin；3、5、7：姜黄素组、ANP组、对照组的TGF-β1 mRNA

图2各组大鼠胰腺组织TGF-β1 mRNA的表达

讨 论

姜黄素是从植物姜黄块根提取的，已经被证实具有抗炎、抗脂质过氧化、抗纤维化等作用[1]，并能够通过抑制肝脏星状细胞活化增殖、诱导其凋亡，减轻肝纤维化大鼠肝内胶原的沉积[2-3]。体外研究结果显示，姜黄素可抑制胰腺星状细胞的激活[4]。

本实验应用内毒素联合酒精喂饲造成胰腺病理损伤，且胰腺组织中淀粉酶和脂肪酶含量均明显减少，表明酒精性慢性胰腺炎动物模型成功建立。应用姜黄素干预治疗后，大鼠的胰腺病理损伤较ANP组降低，胶原纤维量减少，胰腺组织淀粉酶和脂肪酶水平也较ANP组升高。表明姜黄素可通过抗胰腺纤维化和抑制慢性胰腺炎症反应，减少胰腺组织的胶原沉积，减少炎症细胞浸润，减轻胰腺损伤，改善胰腺外分泌功能。但姜黄素干预后，胰腺的损伤并非能恢复到正常，提示其作用有一定局限性。TGF-β1可诱导胰腺星状细胞的激活和细胞外基质的合成，刺激胰腺星状细胞分泌基质金属蛋白酶，抑制金属蛋白酶组织抑制剂的分泌，引起细胞外基质降解减少和胰腺细胞外基质蛋白的沉积增加，而活化的胰腺星状细胞也可以通过自分泌作用促进自身TGF-β1的表达，产生自身放大效应，调节其他细胞因子生成，最终导致胰腺纤维化发生[5]。抑制TGF-β1 信号可减少细胞外基质蛋白。因此TGF-β1是调控胰腺纤维化过程最重要的细胞因子，TGF-β1表达持续增强可能与CP胰腺进行性纤维化的发生有关。本结果显示，姜黄素组的胰腺组织TGF-β1 mRNA表达量显著低于ANP组，提示姜黄素可能通过某种途径抑制TGF-β1的表达，从而减轻胰腺纤维化。但姜黄素是通过何种途径抑制TGF-β1的表达目前尚不清楚，需进一步研究。

[1] Jurenka JS. Anti-inflammatory properties of curcumin, a major constituent of curcuma longa: a review of preclinical and clinical research. Altern Med Rev,2009,14:141-153.

[2] Cheng Y, Ping J, Xu LM. Effects of curcumin on peroxisome proliferator-activated receptor γexpression and nuclear translocation/redistribution in culture-activated rat hepatic stellate cells. Chin Med J, 2007,120:794-801.

[3] O′Connell MA, Rushworth SA. Curcumin: potential for hepatic fibrosis therapy? Br J Pharmacol, 2008,153:403-405.

[4] Masamune A, Suzuki N, Kikuta K, et al. Curcumin blocks activation of pancreatic stellate cells. J Cell Biochem,2006,97:1080-1093.

[5] Talukdar R, Tandon RK.Pancreatic stellate cells: New target in the treatment of chronic pancreatitis.J Gastroenterol Hepatol, 2008, 23:34-41.

2010-11-23)

(本文编辑：屠振兴)

Roleandmechanismofcurcuminonratswithchronicpancreatitis

PENGXiao-hua,ZHOUXu-chun,PANHui.

DepartmentofGastroenterology,FirstAffiliatedHospital，ChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,China

ZHOUXu-chun,Email:chqxchzh@163.com

ObjectiveTo investigate the effect of curcumin on chronic pancreatitis in rat.MethodsEighteen one-month old male SD rats were randomly divided into control group, ANP group and curcumin group with 6 rats in each group. After fed by 25% alcohol for twelve weeks, the rats in ANP group were intraperitoneally injected with lipopolysaccharides (LPS, 2 mg/kg body weight) once a week for 4 weeks. The rats in curcumin group were fed with curcumin when they were intraperitoneally injected with lipopolysaccharides. Seventeen weeks later, the rats were sacrificed. Serum glucose was measured, pancreatic morphology was routinely examined, collagen deposition was determined by Masson stain, and the amylase and lipase in pancreatic tissue were evaluated, TGF-β1 mRNA was determined by using RT-PCR.ResultsThe pathological score of control group, ANP group and curcumin group was 1.17±0.41, 7.33±2.58 and 3.50±1.05, and the score in curcumin group was lower than that of ANP group (P<0.01), but which was higher than that in control group (P<0.05). There was no difference in the serum glucose among the groups. The levels of amylase and lipase in pancreatic tissue were (7348±102), (14135±1272) U/g, which were significantly higher than those in ANP group [(5428±547) and (9123±1250) U/g,P<0.05]. The expressions of TGF β1 mRNA in control group, ANP group and curcumin group were 0.618±0.019, 0.818±0.012, 0.745±0.088, and the values in ANP group were significantly higher than those in control group and curcumin group (P<0.01).ConclusionsOn the basis of long term ethanol intake, repeatedly intraperitoneal injection of LPS can induce chronic pancreatitis, and curcumin has anti-fibrosis effect possibly by its inhibitory effect on the expression of TGF-β1.

Curcumin; Chronic pancreatitis; Endotoxins; Ethanol

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2011.05.013

重庆市卫生局科研项目(062096)；重庆医科大学校办课题(QD200508)

400016 重庆，重庆医科大学附属第一医院消化内科

周旭春，Email:chqxchzh@163.com