消痰化瘀中药对NAFLD 大鼠SREBP 1c/FAS/ACCmRNA 表达的影响※
2019-08-13鲍新民郭建利刘晨旭娄丽娟张一昕
鲍新民 郭建利 刘晨旭 路 帅 韩 雪 娄丽娟 张一昕
(1 河北省定州市人民医院感染科,河北 定州 073000;2 石家庄医学高等专科学校中医系,河北 石家庄 050599;3 河北中医学院药学院,河北 石家庄 050200;4 河北省高校中药组方制剂应用技术研发中心,河北 石家庄 050200)
近年来,随着人们在享受富足物质生活条件的同时,肥胖和代谢综合征已经成为临床的常见疾病,随之引发的非酒精性脂肪性肝 (nonalcoholic fatty liverdisease,NAFLD) 已经成为我国排位于病毒性肝炎之后的第二位的肝病,其发病率高居不下,年龄日趋年轻化,可进一步进展为脂肪性肝炎、乃至脂肪性肝硬化。目前临床治疗NAFLD 尚未见特效药物,而大量临床资料表明,中医药在防治该疾病中具有较好治疗优势。消痰化瘀中药乃是经课题组多年临床筛选、用于治疗NAFLD 具有良好效果的组方[1-2],但其作用机制未明,为此通过动物实验观察了其对NAFLD 大鼠肝组织胆固醇调节元件结合蛋白1c(terolregulatory element binding protein-1c,SREBP-1c)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthetase,FAS) 和乙酰辅酶A 羧化酶 (acetyl CoA carboxylase,ACC) 表达的影响。
1 材料与方法
1.1 实验动物SPF 级SD 雄性大鼠60 只,8 周龄,体质量(180 ± 20) g,由河北省实验动物中心提供,合格证号:SCXK(冀) 2013-1-003 ,饲养条件为:清洁级实验室,温度为 (23±2) ℃,湿度为50%±10%,12 h 明/暗交替,动物自由饮水进食。
1.2 实验仪器Humalyzer2000 型半自动生化分析仪(德国毫迈克公司);PE9600 型PCR 扩增仪(美国PE 公司);DYCZ-24DN 型电泳仪、DYCP-31CN 型电泳槽(北京六一生物科技有限公司);GDS-8000 System 型UVP 凝胶成像系统(美国Thermo 公司);UV-254 型紫外透射仪(北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司);MDF-382E 超低温保存箱(日本SANYO 公司) 等。
1.3 药品与试剂 消痰化瘀中药由清半夏(批号:7080863)、丹参 (批号:7111113)、泽泻 (批号:7126343)、海藻 (批号:5102213)、郁金 (批号:7121973)、柴胡 (批号:7112393)、生大黄 (批号:7090523)、生黄芪(批号:7110743)、炒白术(批号:8010023) 组成,均为广东一方制药有限公司生产的配方颗粒。用100 ℃蒸馏水充分溶解后备用。东宝肝泰片(通化东宝药业股份有限公司,批号为20140613),制成混悬液备用。三酰甘油(TG,批号170824)、总胆固醇(TC,批号170616)、游离脂肪酸(FFA,批号170721)试剂盒(北京中生生物工程高技术公司);谷丙转氨酶(ALT,批号170611)、谷草转氨酶(AST,批号170621)试剂盒(贝克曼库尔特实验系统有限公司);Trizol(Invitrogen 公司);DEPC(Sigma 公司);RT Reagents、PCR Reagents、DNA Marker(TaKaRa 公司)。
1.4 模型制备 参照相关文献[3]方法制备高脂饲料,高脂饲料由猪油、胆固醇、基础饲料组成,用量比例分别为10%、2%、88%,造模大鼠每天给予高脂饲料喂养,自由饮水,共计8 周。
1.5 分组与给药 按随机数字表法将60 只实验大鼠随机分为6 组,每组10 只,分别是正常组、模型组、阳性药(东宝肝泰) 对照组和消痰化瘀中药高、中、低剂量组。除正常组给予大鼠普通饲料维持饲养以外,其余各组均喂饲高脂饲料,同时即予相应的药物灌胃,阳性药组和消痰化瘀中药高、中、低剂量组的给药剂量标准分别为:0.9 g/kg、43.34 g/kg、32.50 g/kg、21.67 g/kg,动物给药剂量换算参照陈奇主编的《中药药理研究方法学》之中关于人和动物间体表面积折算比值计算,非用药组大鼠均灌服蒸馏水,每天1 次,用药体积均为1 mL/100 g,连续8 周。
1.6 血清指标检测 实验最后一天给药后所有大鼠隔夜禁食,麻醉后股动脉采血,常规分离血清。用半自动生化分析仪,检测血清TG、TC、FFA、ALT、AST 的含量或活性。
1.7 肝组织指标检测 实验大鼠股动脉采血后,迅即剖腹取出肝脏,滤纸吸去表面液体,称取肝重,计算肝指数(肝湿重/体质量×100%)。取适当大小肝组织,制成10%的匀浆,吸取上清液,用722 型光栅分光光度计检测TC和TG 的含量。
1.8 病理学观察 取适宜大小的肝组织,4% 多聚甲醛溶液中固定,常规脱水、石蜡包埋、切片、HE 方法染色,显微镜下观察肝组织病理形态学变化。
1.9 PCR 检测 实验大鼠麻醉状态下,股动脉采血后迅即剖腹取出肝脏,滤纸吸去表面液体,取少许肝组织置于冷冻管液氮保存。实验时将肝组织解冻,肝细胞总RNA 提取采用Trizol 一步法。引物序列由primer 5.0 软件设计。SREBP1c:上游引物5'-GCCATGGATTGCACATTTGAAGAC-3', 下 游 引 物5'- GAGGGAAGCTCGGAGGCAAC-3',扩增片段为379 bp。ACC:上游引物5'-TGCAAACACATCGAGGACGA-3';下游引物5'-ATGATGGGGACTGGGCTTTG-3',扩增片段为431 bp。FAS:上游引物5'-GTGAGCGGGAAAGTGTACCA-3', 下 游 引 物 5'-TCATCTTCAGCCCTTGCTGG-3',扩增片段为622 bp。β-Actin:上游引物5'-CCCGCGAGTACAACCTTCTT-3;下游引物5'-AACACAGCCTGGATGGCTAC-3';扩增片段为481 bp。应用RT-PCR 方法检测,实验重复3 次,以β-Actin 作为内对照,计算相对含量。
1.10 统计学方法 数据用SPSS 19.0 软件处理,采用单因素方差分析,组间比较采用LSD 检验,结果采用均数±标准差(x±s)表示。以P<0.05 为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 各组大鼠肝组织病理形态学的变化 正常组大鼠细胞结构正常,细胞核清晰可见,胞浆均匀。模型组大鼠细胞可见气球样变,胞浆疏松,呈现有大小不一的较多脂滴空泡,表现为明显肝脂变特征。各给药组肝细胞脂滴空泡明显减少,气球改样变减轻,肝脏脂肪变性程度明显改观。见图1~6。
图1 正常组
图2 模型组
图3 高剂量组
图4 中剂量组
图5 低剂量组
图6 阳性药组
2.2 各组大鼠血脂和肝功能的变化 模型组大鼠TC、TG、FFA、ALT、AST 的含量或活性明显高于正常组(P<0.05)。阳性药组和高、中、低剂量组上述指标的含量或活性均低于模型组(P<0.05);其中高、中、低3 个剂量组TC、TG和FFA 的含量均低于阳性药组(P<0.05);高剂量组ALT和AST 的活性均低于阳性药组(P<0.05)。见表1。
表1 各组大鼠血脂和肝功能组间比较 (x±s)
2.3 各组大鼠肝脏指数和肝匀浆脂质的含量变化 模型组大鼠肝匀浆TC、TG、FFA 的含量和肝脏指数明显高于正常组(P<0.05);阳性药组和高、中、低剂量组TC、TG、FFA 的含量和肝脏指数均低于模型组(P<0.05);其中,高、中、低3 个剂量组肝组织TC、TG、FFA 的含量和肝脏指数均低于阳性药组(P<0.05)。见表2。
表2 各组大鼠肝脏指数和肝匀浆脂质的组间比较 (x±s)
2.4 各组大鼠肝组织SREBP 1c、FAS 和ACC mRNA 的表达变化 模型组大鼠肝脏SREBP 1c、FAS 和ACCmRNA 的表达明显低于正常组(P<0.05);阳性药组和高、中、低剂量组SREBP 1c、FAS 和ACCmRNA 的表达水平均明显高于模型组(P<0.05)。高剂量组ACCmRNA 的表达低于阳性药组(P<0.05)。低剂量组中FAS 和ACCm-RNA 的表达低于高剂量组(P<0.05)。见表3、图7。
表3 各组大鼠SREBP 1c、FAS 和ACC mRNA 表达的组间比较(x±s)
图7 各组大鼠肝组织SREBP 1c、FAS 和ACCmRNA 表达的凝胶电泳图
3 讨论
中医学中无NAFLD 的病名,根据表现特征可归属于中医的“胁痛”“痰浊”“肝着”等范畴,其发病原因较多。课题组结合多年临床研究分析,认为食物精肥甘美、情志郁闷不遂、身体怠惰懒动为其主要病因,日久累积于肝脾,致脾运失常、肝失疏泄,渐至气血失和,湿聚痰生,络脉瘀阻,痰浊、瘀血互结于肝而发为本病。故而痰瘀结聚、肝脾失调为其发生机制,祛除痰瘀、悦肝运脾为其有效治法。故潜心筛选化痰祛瘀诸药联合组方,以清半夏、建泽泻、海藻消痰祛浊,丹参、郁金、山楂活血化瘀降脂,柴胡、郁金解郁疏肝畅气,生黄芪、炒白术健脾和胃祛湿,生大黄通腑祛脂降浊,众药合用,痰瘀并治、脾肝同调,切合病机,故能收效。SREBPs 家族蛋白是一类能与固醇调节元件发生特异性结合的蛋白,属于内质网膜连接蛋白,截止目前,发现有SREBP-1a、SREBP-1c 和SREBP2 共计3 种SREBPs。其中,与脂质代谢密切相关的为SREBP-1c。它具有调控脂肪细胞的分化和脂肪在细胞内异位积聚的作用,是一个重要的脂质合成的调节因子,在调控脂肪酸和三酰甘油合成中发挥着较为重要的作用。当动物体内脂质代谢紊乱,游离脂肪酸产生过多在内质网高度聚集时,会影响内质网膜的形态和结构,并激活C-Jun 氨基端激酶信号通路,导致胰岛素抵抗和内质网应激,从而激活SREBP-1c,使脂质合成加速、肝脏脂质沉积,导致肝脏脂肪变性[4-6]。资料表明,SREBP1c的过表达可导致脂质在肝脏和血管、胰岛等非脂肪组织的异常积聚,在NAFLD 的发病中起关键性作用[7]。
研究表明,脂代谢通路中某些关键的酶及相关基因的表达异常,致使脂质代谢紊乱,是引起肥胖、NAFLD的重要原因。其相关基因较多,而FAS 和ACC 是其中发挥作用不容忽视的两种酶,FAS 作为内源性脂肪酸合成的关键酶,通过调节脂质合成、促进能量消耗等方式维持机体能量的平衡[8];ACC 则是脂肪合成的限速酶,与脂肪合成的速率密切相关。FAS 和ACC 是SREBP-1c 的下游因子,SREEP-1c 活化后可促进ACC、FAS、ACS 等成脂基因的转录,从而参与脂肪细胞分化、增殖及机体脂质代谢的病理生理调节[9],也是研究NAFLD 形成过程中被关注的基础因素。
在本实验中,模型组大鼠SREBP-1c、FAS 和ACCm RNA 的表达水平较正常组异常增加,提示高脂饲料诱导了肝组织中SREBP-1c 的表达增多,高表达的SREBP-1c进而引起受其调控的下游参与脂肪合成的相关基因ACC、FAS 的活性增强,脂肪酸合成遂异常增多,血清TG、TC、FFA 含量明显增多。给予消痰化瘀中药干预后,高、中、低剂量组中,SREBP-1c、FAS 和ACCm RNA 的表达明显减少,血清和肝组织中TG、TC、FFA水平明显降低。说明消痰化瘀中药能够抑制SREBP-1c的表达、下调其靶基因FAS 和ACC,减少脂质合成和摄取、促进脂肪酸氧化,减轻肝细胞脂质沉积、改善肝脏脂肪变性,这可能是防治NAFLD 的分子机制之一。