日本血吸虫感染小鼠TGF-β1动态变化研究①

谢丽云，郑　茂

(1.岳阳市第一人民医院，湖南 岳阳 414000；2.湖南省血吸虫病防治所，湖南 岳阳 414000)



日本血吸虫感染小鼠TGF-β1动态变化研究①

谢丽云1，郑茂2

(1.岳阳市第一人民医院，湖南 岳阳 414000；2.湖南省血吸虫病防治所，湖南 岳阳 414000)

摘要:目的：观察日本血吸虫感染小鼠中TGF-β1浓度的变化，探讨其在肝纤维化中的作用。 方法：建立小鼠日本血吸虫病肝纤维化模型，采用ELISA法检测小鼠感染后0、6、12、21周及治疗后9周TGF-β1浓度。 结果：不同病期血吸虫病小鼠模型的感染成功率为100%。小鼠感染后0、6、12、21周及治疗后9周的TGF-β1浓度分别是(0.45±0.07)ng/L、(0.82±0.09)ng/L、(1.35±0.12)ng/L、(1.61±0.10)ng/L和(0.50±0.06)ng/L。 结论：血吸虫病感染小鼠血清中的TGF-β1浓度随着感染时间的延长而增加，用药后明显下降，提示其可能具有病情评估意义。

关键词:日本血吸虫病；肝纤维化；转化生长因子β1

日本血吸虫感染宿主导致的肝纤维化和肝硬化是血吸虫病患者死亡的主因[1]。相关研究表明炎症细胞因子网络是血吸虫病肝纤维化发生发展的主要原因[2]，TGF-β1作为该网络成员之一，可能是肝纤维化的关键因子，但目前国内尚无TGF-β1在血吸虫病肝纤维化小鼠血清中动态变化的研究报道。本研究拟通过观察小鼠日本血吸虫病肝纤维化模型中TGF-β1的动态变化，探讨其在肝纤维化发生发展中的作用，为今后血吸虫病免疫机制相关研究提供参考依据。

1材料与方法

1.1标本来源

6～8周健康雄性昆明小鼠购自湖南斯莱克景达实验动物有限公司，体重18~22g；阳性钉螺购自江苏省寄生虫病研究所。随机选10只作为阴性对照组，剩余小鼠经皮感染(20±1)条日本血吸虫尾蚴。感染后第6、12、21周各随机选10只行眼球摘取法取全血后处死(治疗组小鼠于感染后第12周开始予300mg/kg·d吡喹酮灌药治疗后第9周处死)。全血离心后收集血清保存在-70℃超低温冰箱；取小鼠肝脏右叶上缘的一块放入叠氮钠中保存制成石蜡切片，剩余的用镊子撕碎收集虫体并记录全部虫体数(包括肠系膜静脉内虫体)。

1.2主要试剂

苏木素、伊红购自碧云天生物技术研究所；小鼠TGF-β1酶联试剂盒购自长沙艾杰生物公司。

1.3方法

①HE染色：石蜡切片→脱蜡水化→苏木素染色→伊红染色→脱水透明→封片镜检。②血清TGF-β1浓度测定：按照ELISIA试剂盒说明书进行操作。

1.4统计学方法

2结果

2.1各组小鼠中的虫体检出数

6w组虫体检出数为(14.7±2.7)条，12w组(13.8±2.8)条，21w组(13.3±2.4)条，治疗组(0.8±0.5)条，小鼠模型感染成功率达到100%。

2.2各组小鼠肝脏表面肉眼可见病变

各组小鼠肝表面肉眼所见的变化如图1所示。对照组小鼠肝脏呈肉红色，边缘光滑，质地柔软有弹性；6W组肝脏转呈暗红色甚至褐色，边缘不整齐，表面颗粒状结节清楚，质地变硬；12W组肝脏为深褐色甚至黑褐色，边缘不齐，表面分布颗粒状结节、结节清晰且大小不一致，质地坚硬；21W组肝脏颜色为黑褐色，边缘不齐，表面的颗粒状结节极其少见，质地坚硬；治疗组小鼠肝脏颜色为深褐色，边缘不齐，表面无明显可见的颗粒结节，质地坚硬。

图1　各模型鼠肝表面肉眼所见病变

2.3HE染色

肝脏纤维化从轻到重分为S0~S4共5个级别(图2)。对照组小鼠肝脏小叶结构正常，细胞呈放射状分布，没有出现肿胀、变性及坏死等现象。感染后6w小鼠肝脏开始有虫卵肉芽肿形成，主要分布在肝脏小叶间静脉内或汇管区，血吸虫虫卵周围有炎性细胞浸润，以嗜酸性粒细胞最为常见，同时可发现少量胶原纤维围绕在肉芽肿周围。感染12w后成纤维细胞逐渐取代嗜酸性粒细胞成为虫卵肉芽肿的主要细胞组成，胶原纤维仍然包绕虫卵肉芽肿，呈网状、条索状向四周延伸。感染后21w可见大部分小鼠肝脏中的虫卵和炎性细胞逐渐消失，胶原沉淀有所降解，开始形成稳定的肝纤维化。用药组未见有虫卵肉芽肿和肝纤维化形成。

图2　各组小鼠肝脏染色结果(HE×100)

备注：S0级(基本正常)、S1级(汇管区纤维化扩大，限局窦周及小叶内纤维化)、S2级(汇管区周围纤维化，纤维间隔形成，小叶结构保留)、S3级(纤维间隔伴小叶结构紊乱，无肝硬化)、S4级(早期肝硬化)；箭头所指处为虫卵肉芽肿。

各组小鼠肝脏纤维化分级的分布情况见表1。对照组10例均为S0级；感染后6w组9例为S1级、1例为S2级；12w组4例为S1级、6例为S2级；21w组4例为S3级、6例为S4级；治疗组3例为S2级、5例为S3级，提示血吸虫病肝纤维化在急性肉芽肿向慢性肉芽肿过度的过程中纤维逐渐增加，早期适时吡喹酮治疗能有效阻止肝脏纤维组织的增生。

表1　各组小鼠肝脏纤维化分级的分布(n=10)

表2　各组小鼠血清中TFG-β1浓度比较

注：P1:与对照组比较; P2:与相邻TFG-β1浓度较低组比较。

2.4各组小鼠血清中TGF-β1浓度变化

以1.56ng/mL、3.12ng/mL、6.25ng/mL、12.5ng/L、25ng/mL5个TGF-β1标准品浓度做横坐标、对应的吸光度做纵坐标，绘制标准曲线，算得回归方程为：y = -0.0008x2+ 0.0589x + 0.0075，R2= 0.9998。根据标准曲线，得到各组小鼠血清中的TFG-β1浓度，见表2。首先，采用方差分析统计对照组、6w组、12w组、21w组和治疗组小鼠的TFG-β1总体差异，结果显示五组间的TFG-β1浓度有差异(F=317.20, P<0.01)。接着采用SNK-q检验对这五组小鼠的TFG-β1浓度差异进行两两间的全面比较，结果发现除对照组与治疗组比较无差异外，其余各组间的差异均有统计学意义(P<0.05)。

3讨论

本次研究采用小鼠腹部敷贴尾蚴法建模，感染成功率达到100%，建立了符合血吸虫感染自然演变过程的动物实验模型，此模型不仅可提高日本血吸虫病研究结果的可靠性，且可给其它相关研究提供帮助。本实验结果显示小鼠感染后6w后形成虫卵肉芽肿，感染后12w肝纤维化开始形成并进一步发生发展，感染后21w开始出现干线型肝纤维化甚至肝硬化，治疗组的肝纤维化程度较感染后12w更为严重，但与感染后21w组相比有所缓和。由此可以认为本实验的血吸虫病感染小鼠模型属于天然生态变化模型，且与人体血吸虫病的临床发生转归相吻合。肝纤维化发生的关键是肝星状细胞的激活，肝星状细胞激活后产生大量间质胶原，导致细胞外基质的形成与降解失衡，最终导致肝纤维化，而TGF-β1恰好是调节肝星状细胞分泌细胞外基质重要因子[3]。本研究显示小鼠血清中的TGF-β1浓度随着感染期的延长而增加，且在治疗后降低，提示其是肝纤维化发生发展过程中起主要调节作用关键细胞因子之一，可作为临床评估肝纤维化严重程度及预后的辅助指标。

参考文献:

[1]孙婷,李刚,陈茂剑,等.晚期血吸虫病患者外周血Vα24自然杀伤T 细胞的变化及其与肝纤维化程度的关系[J].中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2014, 32 (5): 348-351

[2]宋兰桂,吴忠道.日本血吸虫病肝纤维化的病理学及发病机制研究进展[J]. 中国血吸虫病防治杂志, 2015, 27 (2): 213-215

[3]Zhao L, Gandhi CR, Gao ZH. Involvement of cytosolic phospholipase A2 alpha signalling pathway in spontaneous and transforming growth factor-beta-induced activation of rat hepatic stellate cells[J].Liver Int, 2011, 31(10):1565-1573

Dynamic changes of TGF-β1 in mice infected with schistosoma japonicum

(XIELi-yun1,ZHENGMao2

((1.The First People’s Hospital of Yueyang, Yueyang 414000,China;2.Hunan Institute of Parasite Disease Control, Yueyang 414000,China)

Abstract:Objective:To observe the changes of TGF-β1 in mice with S.japonicum infection, and to explore its role in liver fibrosis.Methods:We established schistosomiasis liver fibrosis mice model by using ELISA method to detect TGF-β1 at 0, 6, 12, 21 weeks after infection and 9 weeks after treatment.Results:The infection rates in different stages of mice model infected with S.japonicum were 100%. The TGF-β1 concentrations at 0, 6, 12, 21 weeks after infection and 9 weeks after treatment were (0.45±0.07)ng/L,(0.82±0.09)ng/L,(1.35±0.12)ng/L,(1.61±0.10)ng/L and (0.50±0.060ng/L respectively.Conclusion:TGF-beta1 increased with infection period, and reduced after treatment, suggesting that it had significance in disease assessment.

Key words:schistosomiasis; liver fibrosis; TGF-β1

(收稿日期：2015-06-06)

中图分类号:R383.2+4

文献标识码:A

文章编号：1008-0104(2016)01-0017-02

作者简介：谢丽云(1985~)女，湖南邵阳人，硕士，主管技师，研究方向：临床检验技术。

基金项目：湖南省卫生厅基金项目，编号：B2013119。