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复方中药制剂对砷暴露大鼠肝脏损伤的保护研究

2014-09-21王一帆程明亮吴君

当代医学 2014年5期
关键词:低剂量抗氧化肝脏

王一帆 程明亮 吴君

目前动物实验和人群流行病学调查表明砷对肝脏有致损伤作用,可引起多种肝脏疾病(肝纤维化、肝硬化及肝癌)[1-2]。且临床观察汉丹肝乐对砷中毒致肝损伤有保护作用,初步显示较好疗效[3]。本实验研究汉丹肝乐对砷暴露大鼠肝损伤的保护作用,了解其可能机制。

1 材料与方法

1.1 材料 实验动物为SD大鼠80只,雌雄各半,体重(180~200)g,由贵阳医学院实验动物中心提供。SD大鼠随机分成正常组、模型组、汉丹肝乐高、低剂量预防组,每组各20只。

试剂采用汉丹肝乐(主要成分丹参、赤芍、黄芪、汉防己碱、银杏叶等),棕黄色粉末,贵阳制药厂生产。亚砷酸钠,分析纯,美国sigma公司产品。丙二醛测定试剂盒、超氧化物歧化酶测定试剂盒、Trizol试剂均购于南京建成生物工程研究所。MT引物由上海生工生物工程有限公司合成。β-actin引物、逆转录cDNA第一链合成试剂盒、POWER SYBR Green PCR MASTER MIX由美国国家环境卫生科学研究所刘杰博士惠赠。甲醛、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等均为市售分析纯。实验器材采用GeneAmp9700扩增仪、GeneAmp5700实时荧光定量基因扩增仪、Amersham Biosciences 2100核酸蛋白分析仪、SIGMA-3K30台式冷冻离心机、上海菁华科技仪器有限公司752紫外可见分光光度计、日本三洋-80℃低温冰箱、水浴箱、低速离心机、微波炉等。

1.2 方法 正常组大鼠饮用自来水,模型组、汉丹肝乐高、低剂量预防组饮用亚砷酸钠水,食用普通饲料。亚砷酸钠水浓度,在实验前根据给药方式、大鼠耐受情况,用不同浓度给大鼠饮用,最后选定100/L作为实验浓度。同时,用汉丹肝乐悬液给预防组大鼠灌胃,1次/d,高剂量预防组1g/kg体重、低剂量预防组0.5 g/kg体重。4周后每组大鼠随机处死10只,取肝组织-80℃保存。12周后处死剩余大鼠并留取标本(模型组、汉丹肝乐低剂量预防组各死亡2只)。

1.3 检测指标 按照相应测定试剂盒说明书操作检测肝组织匀浆MDA、SOD;抗氧化系统功能检测;Real-Time quantitative RT-PCR检测MT基因的表达。

1.4 统计学方法 使用SPSS11.5统计软件,计量资料以均数±标准差()表示,组间比较采用方差分析,分析前行方差齐性检验,方差齐时用LSD法,若方差不齐时用Tambane’s 法(q’检验),P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 汉丹肝乐预防4周、12周时,各实验组大鼠抗氧化系统受药物的影响如表1、表2所示,汉丹肝乐预防4周,模型组和预防组大鼠肝脏MDA含量与正常组比较有所增加,SOD活性有所减少,但差异无统计学意义(F值分别为1.475,0.228)。汉丹肝乐预防12周,低剂量预防组、模型组大鼠肝脏MDA含量较正常组明显增加(F=5.449,P<0.05),SOD活性明显减少(F=5.432,P<0.05),差异有统计学意义。高剂量预防组大鼠肝脏MDA含量较模型组明显降低(F=5.449,P<0.05),SOD活性明显增加(F=5.432,P<0.05),差异有统计学意义。

表1 第4周各组大鼠肝脏MDA、SOD的变化()

表1 第4周各组大鼠肝脏MDA、SOD的变化()

注:与正常组比较,aP>0.05

组别 例数 MDA(nmol/mgprot) SOD(U/mgprot)正常组 10 2.024±0.634 338.720±49.076模型组 10 2.291±3.028a 322.307±3.028a高剂量预防组 10 2.109±0.824a 312.623±46.092a低剂量预防组 10 2.568±1.091a 332.046±77.858a

表2 第12周各组大鼠肝脏MDA、SOD的变化()

表2 第12周各组大鼠肝脏MDA、SOD的变化()

注:与正常组比较,aP<0.05;与模型组比较,bP<0.05

组别 例数 MDA(nmol/mgprot) SOD(U/mgprot)正常组 10 2.16±0.394 374.684±38.732模型组 8 4.551±2.672a 280.844±30.537a高剂量预防组 10 2.163±0.284b 343.38±52.740b低剂量预防组 8 3.759±0.790a 318.35±58.241a

2.2 汉丹肝乐预防4周、12周时,药物对大鼠肝脏MT mRNA表达的影响 如表3、表4所示,汉丹肝乐预防4周和12周,模型组和低剂量预防组大鼠MT-mRNA表达较正常组明显减少,差异有统计学意义(F值分别为16.495,19.917,P<0.05)。高剂量预防组大鼠MT-mRNA表达较模型组显增加,差异有统计学意义(F值分别为 16.495,19.917,P<0.05)。

表3 第4周汉丹肝乐对各组大鼠肝脏MT mRNA表达的影响()

表3 第4周汉丹肝乐对各组大鼠肝脏MT mRNA表达的影响()

注:与正常组比较,aP<0.05;与模型组比较,bP<0.05

组别 例数 MT mRNA的相对表达水平正常组 10 91.77±3.67模型组 10 81.17±2.22a高剂量预防组 10 89.75±2.36b低剂量预防组 10 83.23±3.69a

表4 第12周汉丹肝乐对各组大鼠肝脏MT mRNA表达的影响()

表4 第12周汉丹肝乐对各组大鼠肝脏MT mRNA表达的影响()

注:与正常组比较,aP<0.05;与模型组比较,bP<0.05

组别 例数 MT-mRNA的相对表达水平正常组 10 80.09±2.27模型组 8 69.6±6.37a高剂量预防组 10 78.18±2.15b低剂量预防组 8 73.43±4.38a

3 讨论

以往研究表明砷有致肝损伤作用。汉丹肝乐通过减少胶原合成及贮脂细胞增殖,抑制脂质过氧化,减轻炎症反应,调节免疫等作用,从而保护肝细胞[4-8]。此实验想了解汉丹肝乐对砷暴露大鼠肝损伤的保护作用,探讨药物保护肝损伤的可能机制。

有研究发现氧化与抗氧化系统参与多种因素(CCL4、砷等)引起的肝损伤[9-10]。砷在体内可以促进自由基的生成,使膜脂质发生过氧化反应,破坏膜结构,从而导致细胞死亡,组织损伤。而当体内自由基增加时,机体会动员抗氧化物质来清除自由基,这样就使得体内的抗氧化物质减少,抗氧化酶活性减低。砷对该系统的影响就是打破了机体氧化与抗氧化系统的平衡。在实验中汉丹肝乐预防4周,高、低剂量预防组MDA含量、SOD活性与模型组比较无明显差异,预防12周高剂量预防组MDA含量较模型组明显减少,SOD活性明显增加,低剂量预防组与模型组比较MDA含量有所减少,SOD活性有所增加但不明显,提示汉丹肝乐对砷暴露大鼠所致的氧化损伤有拮抗作用,此作用可能是通过药物干预氧化与抗氧化系统而产生的。且高剂量预防组表现出的拮抗氧化损伤的作用趋势更大。

金属硫蛋白是一类金属含量高(通常4~12个金属离子/分子)、富含半胱氨酸(20%~30%,有丰富的Cys-X-Cys序列结构域)、缺乏芳香族氨基酸、组氨酸含量极少的低分子量(6000~7000D)金属结合蛋白。研究[11-14]发现MT清除羟自由基的作用是体内目前已知最强的,对肝细胞具有一定的保护作用。实验中我们发现汉丹肝乐预防4周、12周模型组的MT-mRNA表达较正常组明显降低,表明MT可能参与了砷致大鼠肝损伤的过程,有研究[15]显示MT表达的降低可能是亚砷酸钠肝毒性的一个易感因素。低剂量预防组MT-mRNA表达较正常组明显降低,高剂量预防组MT-mRNA表达与正常组水平相当,与模型组比较明显增高,提示高剂量的汉丹肝乐可显著诱导砷暴露大鼠肝脏表达MT-mRNA。MT表达缺乏后,肝脏对化学药物、金属毒物所致肝毒性的敏感性增高,MT表达增多的转基因鼠则可对抗这种肝毒性,提示MT对肝细胞的保护作用[11-14]。汉丹肝乐诱导MT表达后,可能由于MT能有效的减轻肝脏的脂质过氧化反应,减少炎症细胞浸润,炎症介质的释放,干预了肝损伤的发生。

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