脱精氨酸补体C3f对刀豆蛋白A诱导的急性免疫性肝损伤的保护作用
2014-03-30员美娜刘志鹏刘斯静刘殿武河北医科大学公共卫生学院社会医学与卫生事业管理学教研室河北石家庄05007河北医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学教研室河北石家庄05007内蒙古自治区呼和浩特市食品化妆品监督管理所学校食堂食品卫生安全监管科内蒙古呼和浩特0000河北医科大学期刊社河北石家庄05007
员美娜,刘志鹏,王 佳,刘斯静,池 冰,刘殿武*(.河北医科大学公共卫生学院社会医学与卫生事业管理学教研室,河北 石家庄 05007;.河北医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学教研室,河北 石家庄 05007;3.内蒙古自治区呼和浩特市食品化妆品监督管理所学校食堂食品卫生安全监管科,内蒙古 呼和浩特 0000;.河北医科大学期刊社,河北 石家庄 05007)
·研究快报·
脱精氨酸补体C3f对刀豆蛋白A诱导的急性免疫性肝损伤的保护作用
员美娜1,刘志鹏2,3,王 佳2,刘斯静4,池 冰2,刘殿武2*
(1.河北医科大学公共卫生学院社会医学与卫生事业管理学教研室,河北 石家庄 050017;2.河北医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学教研室,河北 石家庄 050017;3.内蒙古自治区呼和浩特市食品化妆品监督管理所学校食堂食品卫生安全监管科,内蒙古 呼和浩特 010010;4.河北医科大学期刊社,河北 石家庄 050017)
肝炎,自身免疫性;脱精氨酸补体C3f;刀豆蛋白A
肝脏疾病是一个巨大的全球性公共卫生问题,严重威胁着数十亿人的健康[1-2]。病毒感染、自身免疫状态、摄入酒精及一些特定药物,均可以导致肝炎的发生,而且易进展为肝硬化、肝衰竭或肝癌。目前有许多治疗方法可以促进肝功能的恢复,但是仍有很大比例的肝炎患者对于治疗无有效应答[3]。本课题组前期研究发现脱精氨酸补体C3f(complement C3f des-arginine,DRC3f)在轻中重度慢性乙型肝炎患者血清中表达差异有统计学意义[4]。提示DRC3f可能参与了肝炎病情进展的某种机制。本研究通过建立刀豆蛋白A(Concanavalin A,Con A)诱导的肝损伤模型,探讨外源性给予DRC3f对急性免疫性肝损伤的作用。
1 材料与方法
1.1 实验动物:Balb/c近交系6~8周龄雄性小鼠124只,体质量18~22g,购于河北省实验动物中心。
1.2 实验分组与处理
1.2.1 预防性给药实验:将32只小鼠随机分为4组,即正常组、模型组、阳性对照组和DRC3f预防性给药组,每组8只。正常组小鼠给予2次0.25mL生理盐水。模型组、阳性对照组和DRC3f预防性给药组小鼠分别经尾静脉给予0.25mL生理盐水,500μg/kg地塞米松和800μg/kg DRC3f(上海生工生物工程技术有限公司),1h后经尾静脉注射12mg/kg Con A(美国Sigma公司)。注射Con A 12h后处死小鼠,采集血清,应用全自动生化分析仪检测丙氨酸转氨酶(alanine aminotransaminase,ALT)和天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)水平。分离肝组织,石蜡包埋切片后进行HE染色。
1.2.2 治疗性给药实验:分组及正常组处理与预防性给药实验相同。模型组、阳性对照组和DRC3f治疗性给药组小鼠先经尾静脉注射12mg/kg Con A,0.5h后给予相应药物治疗。12h后处死小鼠,后续处理同上。
1.2.3 生存分析实验:另取60只小鼠随机分为2个大组,即预防性给药组和治疗性给药组。然后再将每个大组随机分为3个亚组,即模型组、阳性对照组和DRC3f组,每组10只。各组均于注射致死剂量25mg/kg Con A 1h前(预防性给药组)或0.5h后(治疗性给药组)分别给予对应药物处理,观察72h内小鼠的生存情况,每小时记录1次。
2 结 果
2.1 DRC3f预防性给药对Con A诱导肝损伤的影响:模型组小鼠血清ALT和AST水平显著高于正常组(P<0.01);阳性对照组和DRC3f预防性给药组血清ALT和AST水平较模型组均明显降低(P<0.01),但未达到正常组水平(P<0.01),且阳性对照组与DRC3f预防性给药组之间差异无统计学意义(P>0.05)。组织病理学结果可见,模型组小鼠肝组织出现大量肝细胞坏死,阳性对照组和DRC3f预防性给药组未见明显坏死。
2.2 DRC3f治疗性给药对Con A诱导肝损伤的影响:模型组小鼠血清ALT和AST水平均显著高于正常组(P<0.01);DRC3f治疗性给药组小鼠血清ALT和AST水平均显著低于模型组(P<0.01),阳性对照组小鼠血清ALT和AST水平也均低于模型组(P<0.01),其中ALT水平略高于DRC3f治疗性给药组(P=0.044),AST水平与DRC3f治疗性给药组相比差异无统计学意义(P=0.080),但均未降至正常组水平。组织病理学结果显示,模型组小鼠肝组织有大量肝细胞坏死,阳性对照组和DRC3f治疗性给药组肝细胞坏死情况均较模型组有所改善。
2.3 DRC3f给药对注射致死剂量Con A小鼠生存率的影响:在预防性给药生存率实验中,模型组小鼠给予25mg/kg Con A后72h生存率为20% (2/10),中位生存时间为11h;阳性对照组小鼠72h生存率为80% (8/10),中位生存时间为72h,生存情况较模型组有明显改善(P=0.004);DRC3f给药组小鼠72h生存率为70% (7/10),中位生存时间为72h,生存情况较模型组也得到显著改善(P=0.01)。在治疗性给药生存率实验中,模型组小鼠72h生存率为20% (2/10),中位生存时间为13h;阳性对照组小鼠72h生存率为60% (6/10),中位生存时间为72h,生存情况较模型组有明显改善(P=0.011);DRC3f给药组小鼠72h生存率为40% (4/10),中位生存时间为37h,生存情况相比模型组也有显著改善(P=0.029)。地塞米松和DRC3f预防性给药实验组小鼠生存率和中位生存时间虽好于治疗性给药实验组,但二者之间差异均无统计学意义(P>0.05)。
3 讨 论
本课题组前期在寻找肝炎早期生物标志物的研究中采用飞行时间质谱发现,DRC3f在轻中度乙型肝炎患者血清中含量较高,而在重度肝炎患者血清中含量较低,表达差异明显,提示该多肽可能参与了乙型肝炎感染及其病情进展的某种机制[4]。此外,使用合成的DRC3f体外刺激正常人肝细胞QSG-7701,发现DRC3f对肝细胞增殖有促进作用[4]。
Con A是一种植物凝集素,可以引起肝细胞坏死,导致血清ALT和AST水平升高。DRC3f预防性给药组血清ALT和AST水平显著低于模型组,模型组出现大面积肝细胞坏死,而DRC3f预防性给药组小鼠肝细胞未见明显坏死,可见DRC3f对于Con A诱导的急性免疫性肝损伤有保护性作用。DRC3f治疗性给药虽然也能降低ALT和AST,但组织病理学结果显示有肝细胞坏死。Con A诱导的肝损伤具有剂量依赖性,肝脏损害随药物剂量加大而加重。为进一步验证DRC3f的作用,我们检测了注射致死剂量Con A后小鼠72h内的生存情况。DRC3f显著提高了小鼠的生存率,并且延长了生存时间,表明DRC3f可以改善小鼠的生存情况。
地塞米松是糖皮质激素类药物,具有抗炎、抗过敏、抗休克和免疫抑制作用,可用于治疗自身免疫性肝炎、重度肝炎等疾病。本研究采用地塞米松作为对Con A诱导肝损伤发挥保护作用的阳性对照组。结果表明,地塞米松可以显著改善Con A诱导的肝损伤,降低血清ALT和AST水平,减少肝细胞坏死,改善给予致死剂量Con A小鼠的生存情况,效果与DRC3f接近。但是它在较大剂量给药时容易引起消化道溃疡或类肾上腺皮质功能亢进综合征,还可能引起并发感染等不良反应,因此其在临床上的应用受到一定限制。
体外合成DRC3f方法较简单,容易获得,对人体侵入性小,对急性免疫性肝炎预防和治疗效果较好,但是其应用的安全性和作用机制尚不十分明确,有待于进一步的研究。
[1] GUAN YS,HE Q.A Current update on the rule of alternative and complementary medicine in the treatment of liver diseases[J].Evid Based Complement Alternat Med,2013,2013:321234.
[2] 曹慧颖,邵鹏,石金升.骨髓间充质干细胞治疗肝纤维化研究进展[J].河北医科大学学报,2012,33 (2):240-242.
[3] YAN S,WANG L,LIU N,et al.Critical role of interleukin-17/ interleukin-17 receptor axis in mediating Con A-induced hepatitis[J].Immunol Cell Biol,2012,90(4):421-428.
[4] 李曼,王剑,戴二黑,等.慢性乙型肝炎血清差异性多肽DRC3f 的鉴定及作用研究[J].卫生研究,2011,40 (3):315-319.
(本文编辑:赵丽洁)
2014-10-15;
2014-11-18
河北省科技计划项目(13277732D);河北省卫生厅医学科学研究重点课题(20110041)
员美娜(1988-),女,满族,河北唐山人,河北医科大学公共卫生学院助教,医学硕士,从事肝病分子流行病学研究。
*通讯作者。E-mail:liudw56@tom.com
R575.1
B
1007-3205(2014)12-1460-02
10.3969/j.issn.1007-3205.2014.12.036