桃红四物汤对肝纤维化大鼠肝组织星状细胞增殖的影响
2014-05-10罗利琼陈东波
罗利琼,陈东波
(1.广东药学院生命科学与生物制药学院;2.广东药学院基础学院,广东 广州 510006)
肝纤维化不是一个独立的疾病,而是各种慢性肝病的共同病理学基础,许多慢性肝脏疾病均可引起,也是慢性肝病发展到肝硬化必经阶段。现代医学研究表明合理治疗可以逆转肝纤维化的进程,从而缓减甚至治愈肝纤维化[1]。肝星状细胞 (hepatic stellate cell,HSC)的激活和增生被认为是肝纤维化发生、进展的中心环节。通过促进HSC凋亡并抑制其增殖来发挥抗肝纤维化作用已成为目前研究的热点。中药及其复方具有多成分、多环节与多途径的作用特点,以其独特的疗效,在抗纤维化的研究中占有日益重要的地位[2,3]。中医研究证实,活血化瘀为治疗肝纤维化的基本治法,在此基础上注重病证结合,进行综合治疗,可有效抑制肝纤维化发展[4]。本文以桃红四物汤为研究对象,从影响HSC活化等方面进行研究,以期验证该方抗肝纤维化功效,深入探讨其作用机制。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 动物 Wistar雄性大鼠40只,体重200±20g,由南方医科大学实验动物中心提供。
1.1.2 药品制备 桃红四物汤由熟地、白芍、当归、桃仁、川芎、红花按4:3:3:3:2:2比例粉碎混合,按传统方法煎煮过滤,于恒温水浴锅中浓缩制成每毫升含生药1.0g。
1.1.3 试剂 分析纯CCl4购自苏州百与化工有限公司;HE、Masson染液由上海虹桥乐翔医用试剂有限公司提供;血清 GPT、GOT、ALB、TP、Bil试剂盒为上海申索佑福医学诊断用品有限公司产品。
1.1.4 主要仪器 半自动生化分析仪 (康泰医学系统有限公司,型号:BC300);显微镜 (日本奥林巴斯公司,型号:ix71);流式细胞分析仪 (美国贝克曼库尔特公司,型号:FC500)。
1.2 方法
1.2.1 给药 取Wistar雄性大鼠分为4组,每组10只:对照组,模型组,桃红四物汤低、高剂量组。正常组除外,其它各组大鼠首次皮下注射纯CCl45mL/kg,以后皮下注射含20%CCl4的花生油3mL/kg,2次/周,连续12周。第7周起,低、高剂量桃红四物汤组灌胃相应剂量桃红四物汤水溶液,1次/天。
1.2.2 血清指标检测 末次给药并禁食16h,观察各组大鼠症状并称体重,以3%戊巴比妥麻醉大鼠后颈总动脉取血,离心 (3000r/min,15min)分离血清,放置于-20℃冰箱保存备用。严格按试剂盒说明书中操作方法检测肝功能生化指标GPT、GOT、ALB、TP 及 Bil。
1.2.3 病理学观察 迅速剖取各组大鼠肝脏相同部位组织,约0.5cm3,10%甲醛固定,石蜡包埋,切片,HE染色观察肝脏组织病理改变。
1.2.4 HSC增殖及凋亡检测 迅速剖取各组大鼠部分肝脏组织,生理盐水清洗,剪碎组织,经尼龙网 (200目)滤过制备细胞悬液,分选HSC,于柠檬酸缓冲液中放置1h,将细胞浓度调整至约1×106/ml,离心,去上清,加入A溶液 (胰酶消化液)1.8ml,充分作用后加入1.5ml B溶液 (胰酶抑制液)10min,加入1.5ml C溶液 (PI,碘化丙啶)作用15min;再次滤过尼龙网 (200目),行流式细胞检测。
2 结果
2.1 大鼠一般状态 正常组大鼠动作灵敏,毛发光泽顺滑,食量及大便正常,体重明显增加。模型组大鼠现萎靡、嗜卧状,活动减少,毛色蓬松干枯,饮食减少,体态消瘦,体重明显减轻。桃红四物汤低、高剂量组大鼠上述表现较模型组有不同程度减轻。
2.2 血清指标 与正常组比较,模型组大鼠血清GPT、GOT、Bil水平明显升高 (P<0.01),TP、ALB水平明显降低 (P<0.05)。与模型组比较,低、高剂量桃红四物汤组血清GPT、GOT、Bil水平明显降低 (P<0.05或P<0.01),高剂量桃红四物汤组血清 TP、ALB水平明显升高 (P<0.05)。见表1。
表1 各组大鼠血清肝功能指标水平 (,n=10)
表1 各组大鼠血清肝功能指标水平 (,n=10)
注:与模型组比较,1)P<0.05,2)P<0.01。下表同。剂量 (g/kg/d)按生药计。
2.3 病理结果 HE染色显示,正常组大鼠肝小叶结构完整清晰,肝细胞索呈放射状整齐排列,肝窦正常,未见胶原纤维增生及炎性细胞浸润。肝纤维化模型组大鼠肝小叶结构不清,肝细胞索排列紊乱,部分肝细胞肿胀,脂肪变性坏死,组织坏死、团块再生和炎性细胞浸润明显,汇管区可见大量纤维细胞、成纤维细胞和胶原纤维。与模型组比较,低、高剂量桃红四物汤组大鼠上述表现有不同程度改善。
2.4 HSC增殖及凋亡 与模型组比较,桃红四物汤组大鼠HSC凋亡率明显提高 (P<0.05或P<0.01),HSC处于G0/G1期细胞比例明显增多 (P<0.05或 P<0.01)。见表2。。
表2 桃红四物汤对HSC凋亡率和细胞周期的影响 (,n=10)
表2 桃红四物汤对HSC凋亡率和细胞周期的影响 (,n=10)
3 讨论
肝脏遭到各种致病因子侵袭时,引起肝脏损害与炎症反应,激活肝组织免疫系统而进行组织修复。肝纤维化是指这种组织修复过程过度及失控时,肝内结缔组织异常增生,导致肝内弥漫性细胞外基质过度沉淀的病理过程。CCl4诱导大鼠肝损伤模型是研究肝损害和肝纤维化的经典方法。其机制为CCl4经肝细胞微粒体内细胞色素P450代谢裂解成的三氯甲基自由基而致脂质过氧化,并介导肝细胞损伤,如肝细胞脂肪病变及坏死,从而激活贮脂细胞,导致胶原分泌增加,形成肝纤维化[5]。
肝纤维化形成过程中,脂质过氧化使肝细胞膜受损,导致肝细胞内ALT、AST等酶外漏,血清ALT和AST活性增高[6]。血清总蛋白 (TP)、白蛋白 (ALB)为反映肝细胞合成代谢功能的指标,肝功能受损时,二者在血液中浓度随之降低,其降低程度与肝功能损害程度呈正相关。肝损伤后,因胆红素代谢和排泄障碍导致血清Bil水平增高。因此,血清ALT、AST、Bil、TP、ALB水平为反映肝功能受损程度的指标。
HSC位于肝窦内皮细胞与肝细胞之间的窦周间隙内,为肝脏的一种非实质细胞。正常情况下,HSC处于静止状态,具有储存维生素A和脂肪,合成和分泌蛋白多糖、胶原蛋白、基质金属蛋白酶(MMP)及其组织抑制剂 (TIMP)的功能。肝损害 (病毒、化学物质、机械损伤等因素)时,在肝细胞坏死及炎症刺激下,肝脏内细胞因子 (包括HSC自分泌和旁分泌的细胞因子)通过各种传导通路激活HSC,使其大量增殖、迁移,并分泌大量的细胞外基质 (ECM)沉积于肝脏,活化的HSC使其增生转化为肌样成纤维细胞,从而启动并维持肝纤维化的发生发展。因此,抑制HSC的增殖或诱导活化的HSC凋亡都可显著减少ECM沉积从而减轻纤维化程度[7]。
本研究结果显示,桃红四物汤可使肝纤维化模型大鼠血清GPT、GOT、Bil水平明显降低,而血清TP、ALB水平明显升高;能有效增加HSC的凋亡,并使HSC处于G0/G1期细胞比例明显增多而降低HSC增殖率。提示桃红四物汤可改善肝纤维化大鼠基础生化指标,减轻病理程度,其作用机制可能与促进HSC凋亡并抑制HSC的增殖有关。
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