野鸦椿水提物对大鼠慢性肝纤维化的影响
2013-05-30刘迪栋文旭汤勇张浩然周常娥高辉
刘迪栋 文旭 汤勇 张浩然 周常娥 高辉
肝纤维化是慢性肝病的共同病理学改变,也是各种慢性肝脏疾病向肝硬化发展的必经阶段。近年研究表明,肝纤维化是一种可逆的病理阶段,只要在肝纤维化阶段进行合理治疗,可以逆转肝纤维化的进程,从而达到缓解甚至治愈。野鸦椿(Euscaphis Japonica)为省沽油科野鸦椿属植物,是一种落叶小乔木,分布于我国的暖温带地区,果实主要含异懈皮苷、矢车菊素-3-木糖-葡萄糖苷、紫云英甙、山柰酚-3-葡萄糖苷及槲皮素-3-葡萄糖苷等。
湘西地区使用其果实治疗肝炎、肝硬化历史悠久,取得了一定的疗效。目前,关于野鸦椿的肝纤维化保护作用尚未见报道。本实验主要观察野鸦椿对四氯化碳(CC14)所致大鼠慢性肝纤维化的肝保护作用,并初步探讨其作用机制,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 材料与试剂 SD雄性大鼠 50 只,体重(150±10)g,由吉首大学动物中心提供。采集自湖南吉首地区的野鸦椿成熟果实,制成每毫升含生药 4 g的水提物。秋水仙碱(昆明制药有限公司,批号:070732)。CC14分析纯(北京化工厂,批号:20080209)。透明质酸(批号:20090101)、层粘连蛋白(批号:20090108)、Ⅲ型前胶原蛋白肽(批号:20090105)放免试剂盒,均购自上海海研医学生物技术有限公司。大鼠转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)ELISA试剂盒(武汉博士德公司)。
1.2 仪器与设备 TGL-16 G低温高速离心机(上海医用分析仪器厂),GC-911 型γ放射免疫计数器(中国科技大学科技实业总公司),EL301 型酶标仪(BIO-TEK公司,美国)。
1.3 方法
1.3.1 动物模型建立及药物处理 将实验大鼠随机分成 5 组,每组 10 只,即正常组、模型组、秋水仙碱组以及野鸦椿高、低剂量组。参考文献[1-2]造成大鼠肝纤维化模型,各组动物均饮用 350 mg/L苯巴比妥溶液两周,随后模型组及各给药组灌胃给予CCl4-橄榄油溶液(CCl4与橄榄油的容积比为 1∶1),首次每只大鼠给 0.08 mL,以后按 2 mL/kg给予,2 次/周,每周称重 1 次,调整剂量,总计给CCl4-橄榄油溶液 8 周。正常组给等体积橄榄油。
从给CCl4-橄榄油溶液第 4 周开始给药,秋水仙碱组给秋水仙碱 0.1 mg/kg,野鸦椿高、低剂量组分别给野鸦椿水提物 1 mL/kg和 0.2 mL/kg,以上药物使用时均用生理盐水稀释成 2 mL灌胃给药,连续 5 周,模型组及对照组给等体积生理盐水。
1.3.2 指标检测 给药结束后各组大鼠腹主动脉取血,离心取血清检查各项指标。放免法检查血清HA、LN、PⅢP,TGF-β1及TNF-α采用ELISA方法检查;肝组织病例采用HE染色方法。
1.4 统计学方法 所有数据采用SPSS12.0 统计学软件进行处理,结果以均数±标准差(±s)表示,实验数据采用方差分析,组建比较用q检验。P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 野鸦椿水提物对肝纤维化大鼠血清指标的影响 模型组大鼠血清HA、LN及PⅢP浓度显著高于正常组,野鸦椿高、低剂量组均明显低于模型组;野鸦椿高剂量组HA、LN浓度与秋水仙碱组没有显著性差异,PⅢP则高于秋水仙碱组,而低剂量组HA、LN及PⅢP均高于秋水仙碱组;组间比较野鸦椿高剂量组HA、LN及PⅢP均显著低于低剂量组(见表1)。
表1 野鸦椿水提物对肝纤维化大鼠血清HA、LN及PⅢP的影响(±s,n=10)
表1 野鸦椿水提物对肝纤维化大鼠血清HA、LN及PⅢP的影响(±s,n=10)
注:b与正常组比较P<0.01,c与正常组比较P<0.01;f与模型组比较P<0.01;h与秋水仙碱组比较P<0.05;i与秋水仙碱组比较P<0.01;l与野鸦椿低剂量组比较P<0.01
组别 HA(μg/L) LN(μg/L) PⅢP(μg/L)正常组 84.2±12.86 23.49±4.93 17.43±2.16模型组 330.36±47.07 c 49.76±8.54 c 39.82±4.35 c秋水仙碱组 164.94±23.55 26.28±5.14 21.61±3.37野鸦椿低剂量组 185.35±28.15 cfi 42.35±7.93 cfi 32.01±4.18 cfi野鸦椿高剂量组 161.66±22.53 cfl 28.29±5.65 bfl 25.93±3.63 cfhl
2.2 野鸦椿水提物对肝纤维化大鼠血清TGF-β1及TNF-α的影响 模型组大鼠血清TGF-β1及浓度显著高于正常组,野鸦椿高、低剂量组两者浓度明显低于模型组;野鸦椿高剂量组TGF-β1浓度与秋水仙碱组没有显著性差异,而低剂量组则高于秋水仙碱组,野鸦椿高剂量组则显著低于低剂量组;野鸦椿高、低剂量组TNF-α浓度均高于秋水仙碱组,野鸦椿高剂量组则显著低于低剂量组(见表2)。
表2 野鸦椿水提物对大鼠血清TGF-β1 及TNF-α的影响(±s,n=10)
表2 野鸦椿水提物对大鼠血清TGF-β1 及TNF-α的影响(±s,n=10)
注:c与正常组比较P<0.01;f与模型组比较P<0.01;h与秋水仙碱组比较P<0.05;i与秋水仙碱组比较P<0.01;l与野鸦椿低剂量组比较P<0.01
组别 TGF-β1(pg/L) TNF-α(μg/L)正常组 15.47±4.64 30.69±6.66模型组 39.43±10.32 c 199.53±32.84 c秋水仙碱组 18.23±7.53 77.79±18.65野鸦椿低剂量组 28.68±9.61 cfi 122.62±25.82 cfi野鸦椿高剂量组 20.57±7.17 cfl 85.81±18.49 cfhl
3 讨论
HA、LN、PⅢP是反映肝纤维化较为敏感和特异的指标,3 项联用更为客观、可靠,并可反应肝纤维化的不同阶段[3]。野鸦椿水提物高、低剂量组均可显著降低大鼠血清HA、LN、PⅢP的水平,且高剂量组三者水平均低于低剂量组,显示出一定的剂量依赖性。病理切片也显示野鸦椿水提物高、低剂量组肝细胞的炎症水肿、胶原纤维沉积等情况要好于模型组,这些都说明野鸦椿水提物具有良好的抗肝纤维化作用。其抗肝纤维化的作用可能与抑制TGF-β1及TNF-α表达有关。
TGF-β1是目前己知的重要致肝纤维化的细胞因子之一[4-6]。在肝脏中TGF-β1来源于窦内皮细胞、Kupffer细胞及肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)。TGF-β1在肝纤维化的起始和持续发展中起关键作用,能够促进HSC的增殖和活化[7],促进细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的合成并抑制其降解[8-10],能预示肝炎病情的进展,并可反映肝纤维化的程度。激活的HSC又可分泌TGF-β1[9],导致恶性循环,使肝纤维化不断进展。野鸦椿水提物高、低剂量组均可显著降低大鼠血清TGF-β1的水平,从而抑制HSC等细胞的激活,使HSC合成ECM减少,并且也可能由于TGF-β1的减少而促进HSC等的凋亡,阻断肝纤维化的进程,而抑制TGF-β1的作用及促进HSC的凋亡是肝纤维化及肝硬化治疗的重要途径之一[11-12]。
TNF-α主要由单核巨噬细胞、HSC及Kupffer细胞等产生,对肝纤维化的启动及调控起重要作用[13-14]。不仅是重要的炎症介质,还可促进肝内纤维母细胞增殖、胶原合成[15],更重要的是可促进HSC的活化、增殖和分泌ECM,同时也能促使活化的HSC自分泌多种细胞因子,如白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、IL-1、表皮生长因子(Epidermal Growth Factor,EGF)、内皮素-1(endothelin-1,ET-1)、TGF等,还与其他细胞因子如TGF-β、血小板源生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、IL-1 等形成调节网络,共同导致肝纤维化[16-17]。而野鸦椿水提物高、低剂量组均可显著抑制大鼠血清TNF-α的升高,从而抑制炎症反应,抑制纤维母细胞的增殖,减少胶原纤维合成,抑制HSC的激活,使HSC合成ECM及TGF-β、PDGF、IL-1 减少,阻断肝纤维化的进程。野鸦椿水提物可使肝纤维化大鼠TGF-β1及TNF-α均降低,不但可使两者各自致肝纤维化作用得到抑制,更减少了两者致肝纤维化的协同作用,阻断肝纤维化形成的调节网络。
[1]徐淑云,卞如濂.药理实验方法学[M].3 版.北京:人民卫生出版杜,2005:1350-1351.
[2]Ramirez FC,Hakim S,Tharalson EM,et al.Feasibility and safety of string wireless capsule endos copy in the diagnosis of esophageal varices[J].Am J Gastroenterol,2005,100(5):1065-1071.
[3]C Rinaldi A Lesmana,Irsan Hasan,Unggul Budihusodo,et al.Diagnostic value of a group of biochemical markers of liver fibrosis in patients with nonalcoholic steatohepatitis[J].Journal of Digestive Diseases,2009,10:201-206.
[4]Seki E,De Minicis S,Osterreicher CH,et al.TLR4 enhances TGFbeta signaling and hepatic fibrosis[J].Nat Med,2007,13:1324-1332.
[5]Inagaki Y,Okazaki I.Emerging insights into transforming growth factor beta Smad signal in hepatic fibrogenesis[J].Gut,2007,56:284-292.
[6]Breitkopf K,Godoy P,Ciuclan L,et al.TGF-beta/Smad signaling in the injured liver[J].Z Gastroenterol,2006,44:57-66.
[7]Kitamura Y,Ninomiya H.Smad expression of hepatic stellate cells in liver cirrhosis in vivo and hepatic stellate cell line in vitro[J].Pathol Int,2003,53(1):18-26.
[8]Schnur J,Oláh J,Szepesi A,et al.Thioacetamide-induced hepatic fibrosis in transforming growth factor beta-1 transgenic mice[J].Eur J Gastroenterol Hepatol,2004,16:127-133.
[9]Gressner AM,Weiskirchen R.Modern pathogenetic concepts of liver fibrosis suggest stellate cells and TGF-beta as major players and therapeutic targets[J].J Cell Mol Med,2006,10:76-99.
[10]Parsons CJ,Takashima M,Rippe RA.Molecular mechanisms of hepatic fibrogenesis[J].J Gastroenterol Hepatol,2007,22(Suppl 1):S79-S84
[11]Gressner OA,Lahme B,Demirci I,et al.Differential effects of TGFbeta on connective tissue growth factor(CTGF/CCN2)expression in hepatic stellate cells and hepatocytes[J].J Hepatol,2007,47:699-710.
[12]Gressner AM,Weiskirchen R.Modern pathogenetic concepts of liver fibrosis suggest stellate cells and TGF-beta as major players and therapeutic targets[J].J Cell Mol Med,2006,10(1):76-99.
[13]姜慧卿,赵东强.肿瘤坏死因子-α对肝星状细胞增殖与凋亡的影响[J].中国病理生理杂志,2003,19(10):1353-1356.
[14]陈伟锋,汪谦.细胞因子网络与肝纤维化[J].临床床外科杂志,2005,13(7):456-458.
[15]Thalheimer U,Triantos CK,Samonakis DN,et al.Infection, coagulation,and variceal bleeding in cirrhosis[J].Gut,2005,54(4):556-563.
[16]Faouzi S,Lepreux S,Bedin C,et al.Activation of cultured rat hepatic stellate cells by tumoral hepatocytes[J].Lab Invest,1999,79(4):485-493.
[17]Maher JJ,Lozier JS,Scott MK.Rat hepatic stellate cells produce cytokine-induced neutrophil chemoattractant in culture and in vivo[J].Am J Physiol,1998,275(4):G847-G853.