茵陈蒿汤对非酒精性脂肪肝伴糖尿病大鼠p38丝裂原活化蛋白激酶表达的影响
2019-10-12周伟青刘道利王修银江桂英李秋明林佳
周伟青 刘道利 王修银 江桂英 李秋明 林佳
广州市中医医院1检验科,2病理科,3药学部(广州510130)
非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是肝细胞内脂肪过度沉积导致的疾病,同时排除酒精因素和其他肝损害因素。NAFLD根据病情严重程度,可分为单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎、肝硬化等。近年来,随着人民群众生活水平的提高,肥胖人群比例逐年上升,NAFLD的发病率也显著升高[1]。对于NAFLD的治疗,主要以调整饮食结构、降血脂、胰岛素增敏剂、改善肝功能等为主。近年来的研究发现,NAFLD患者多合并有胰岛素抵抗,甚至糖尿病(diabetes mellitus,DM)。既往的研究指出,茵陈蒿汤能够通过调节p38MAPK控制NAFLD的疾病进展,但其对NAFLD合并DM的疗效研究较少[2]。本次研究通过建立NAFLD合并DM的大鼠模型,研究p38MAPK在大鼠肝脏中的表达,并探讨茵陈蒿汤对其的影响。
1 材料与方法
1.1实验动物150~180 g,SPF级,5~7周龄SD大鼠,雌雄各半[购自广东省医学实验动物中心,生产许可证SCXK(粤)2013-0002];在温度25℃、相对湿度50%的独立通气笼里进行无菌饲养,且符合清洁级实验动物的饲养标准。小鼠均进行编号,编号标签贴于饲养笼处,并按随机数字表法将实验小鼠分为3组:对照组(12只)、DM组(15只)、DM+药物组(12只)。
对照组大鼠予以低脂饲养56 d,而DM组和DM+药物组大鼠均以高脂(胆固醇2%,猪油10%加入基础饲料中)饲养28 d后,予以空腹一次性腹腔注射链脲佐菌素(30 mg/kg),3 d后所有动物禁食12 h,麻醉后经大鼠眼眶后静脉丛取血后,大鼠立即进行止血、消炎和保温,清醒后仔细观察其动态,无异常情况,继续饲养。血液标本立即低温保存,送检,用日立全自动生化分析仪7180检测空腹血糖,经反复3次实验测定结果均空腹血糖>7.8 mmol/L,成功建立DM大鼠模型。继续予以高脂饲养8周,随机抽取3只DM组大鼠进行形态学观察,均符合NAFLD病理学改变则制作DM伴发NAFLD模型成功。
1.2方法
1.2.1动物模型和用药高脂饲养8周后,12只DM+药物组大鼠继续予以1 mL/100 g鼠重的茵陈蒿汤[3](厦门中药厂);而12只对照组和剩下12只DM组则予以相应量的饮用水灌服;连续灌服28 d。
1.2.2生化指标测定禁食半天后采用ES-500E电子天平进行体质量测量并记录,单位为g。实验大鼠麻醉后处死,在实验小鼠腹主动脉取血2 mL,高速离心,4℃,3 000 r/min离心15 min,用日立全自动生化分析仪7180检测空腹血糖、血清丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)和总胆固醇(total cholesterol,TC)。
1.2.3肝脏病理检查完整取出实验大鼠的肝组织,采用ES-500E电子天平对肝组织称重并记录,单位为g,计算肝体比(肝体比=肝重/体质量)。称取1 g肝组织,梯度脱水,冰冻切片胶包埋,采用冰冻切片机进行冰冻切片(片厚4.0 μm),HE染色,荧光倒置显微镜下观察,拍照。
1.2.4Western blot检测p38MAPK蛋白表达水平取1 g肝组织块置于预冷的单去污裂解液(含PMSF)于匀浆器中进行匀浆,裂解30 min后,将裂解液移至1.5 mL离心管中,4℃,12 000 r/min,离心15 min,取上清液按BSA法测定总蛋白浓度,计算含40 μg蛋白的上层缓冲液,经12%SDS-PAGE电泳分离,将蛋白转移至PVDF膜上,5%脱脂奶粉封闭,室温平摇2 h,取出PVDF膜,用TBS/T漂洗3次,每次5 min,置于干净平皿中,分别加入兔抗大鼠p38MAPK抗体(1∶1 000)、GAPDH抗体(1∶1 000),4℃过夜,取出PVDF膜,TBS/T漂洗3次,每次5 min,再分别加入山羊抗兔IgG(1∶3 000),室温孵育1 h,取出PVDF膜,用TBS/T漂洗3次,每次5 min,除去未结合的二抗进行显色反应,分析条带的吸光度。
1.3统计学方法采用SPSS 11.5统计软件对数据进行分析,符合正态分布的计量资料用s表示,多组间采用单因素ANOVA进行检验,若方差齐性,两两组间采用LSD检验进行比较,若方差不齐,则用Tamhane′s T2检验进行比较;若P< 0.05,则差异具有统计学意义。
2 结果
2.1一般情况比较DM组大鼠的体质量显著高于对照组(P<0.05),而DM+药物组大鼠的体质量则显著降低(P<0.05)。DM组大鼠的肝重及肝体比均显著高于对照组(P<0.05),而DM+药物组大鼠的肝重及肝体比均显著降低(P<0.05)。DM+药物组大鼠的空腹血糖水平亦较DM组明显降低(P<0.05)。见表1。
2.2肝脏病理检查结果分析对照组大鼠肝脏细胞排列整齐,大小正常,无明显炎性变化或脂肪(图1)。DM组大鼠肝脏细胞排列紊乱,体积增大伴炎性浸润,汇管区胞浆内可见脂肪空泡,肝组织内可见明显点灶状坏死(图2)。DM+药物组大鼠肝脏细胞存在脂肪样变,坏死病灶缩小,脂肪空泡和炎性细胞浸润减少(图3)。
表1 3组大鼠体质量、肝重及血糖情况比较Tab.1 comparison of body weight,liver weight,and blood glucose of mice in 3 groups 例(%)
2.3生化指标比较DM组大鼠的ALT、AST和TC水平均较对照组显著升高(P<0.05);而与DM组相比,DM+药物组大鼠ALT、AST和TC水平均显著降低(P<0.05)。见表2。
2.4肝脏组织p38MAPK的表达比较Western blot检测结果显示,DM组大鼠肝脏p38MAPK表达水平显著低于对照组(P<0.05),而DM+药物组的p38MAPK表达水平显著高于DM组(P<0.05),见表3和图4。
图1 对照组大鼠肝脏病理检查结果分析(HE染色,200×) 图2 DM组大鼠肝脏病理检查结果分析(HE染色,200×)图3 DM+药物组大鼠肝脏病理检查结果分析(HE染色,200×)Fig.1 Pathological examination of the mice liver in blank group(HE Staining,200×) Fig.2 Pathological examination of the mice liver in DM group(HE Staining,200 ×) Fig.3 Pathological examination of the mice liver in DM+Drug group(HE Staining,200×)
表2 3组大鼠生化指标比较Tab.2 Comparison of biochemical biomarkers of mice in 3 groups ± s
表2 3组大鼠生化指标比较Tab.2 Comparison of biochemical biomarkers of mice in 3 groups ± s
注:与对照组相比,aP<0.05;与DM组相比,bP<0.05
组别对照组DM组DM+药物组ALT(U/L)30.07±1.90 78.73±6.98a 46.63±4.01b AST(U/L)33.31±2.26 52.57±6.30a 38.18±3.61b TC(mmol/L)5.32±0.37 7.32±0.64a 6.33±0.39b
表3 3组大鼠肝脏组织p38MAPK表达情况比较Tab.3 Comparison of p38MAPK expression of the mice liver in 3 groups± s
表3 3组大鼠肝脏组织p38MAPK表达情况比较Tab.3 Comparison of p38MAPK expression of the mice liver in 3 groups± s
注:与对照组相比,aP<0.05;与DM组相比,bP<0.05
组别对照组DM组DM+药物组肝脏组织p38MAPK表达2.86±0.57 0.52±0.07a 1.47±0.36b
3 讨论
图4 3组大鼠肝脏组织p38MAPK表达的结果(Western blot检测)Fig.4 p38MAPK expression of the mice liver in 3 groups(Western blot)
近年来,随着生活水平的提高,社会饮食习惯的改变,肥胖人群逐渐增多,NAFLD的发病率也逐年升高[4]。NAFLD与患者的体脂率有关,高血压、高血糖和高血脂都是该病的危险因素[5]。此外,近年研究显示NAFLD的发病与胰岛素抵抗存在很大的关系,p38MAPK信号通路是哺乳动物细胞中介导细胞反应的重要信号通路之一,其与细胞增殖、生长、分化、凋亡、炎症反应等都有很大关系[6-7]。研究[8]表明,p38MAPK是肝脏中葡萄糖代谢和脂肪代谢中极为重要的环节,其能够促进葡萄糖的合并,减少脂肪合成。而在2型糖尿病的研究中发现,p38MAPK信号通路存在异常,而p38MAPK活性与患者的胰岛素抵抗程度存在相关性[9-10]。既往的研究[11-13]指出,在大鼠NAFLD中的p38MAPK磷酸化明显增加,而小檗碱、祛痰活血颗粒等药物都能够有效调节NAFLD模型大鼠的p38MAPK信号通路。茵陈蒿汤记载于《伤寒论》,由茵陈、栀子和大黄构成。研究[14]表明,茵陈蒿汤可以促进胆红素的排泄、保护肝脏细胞膜的完整性、防止氧自由基的生成等功能。既往的研究指出,茵陈蒿汤能够降低NAFLD患者的血脂情况,在大鼠模型中亦得到了验证。但茵陈蒿汤对NAFLD合并DM疗效的相关研究较少。
本实验通过建立DM大鼠模型,并予以茵陈蒿汤治疗DM诱导的NAFLD,探讨茵陈蒿汤对NAFLD合并DM的疗效。本研究发现,DM诱导的NAFLD大鼠肝脏中的p38MAPK表达降低,提示p38MAPK通路受到抑制,而茵陈蒿汤能够提高DM诱导的NAFLD大鼠肝脏p38MAPK表达,提示茵陈蒿汤通过p38MAPK通路减轻NAFLD大鼠肝脏的损伤;而DM大鼠的空腹血糖水平亦有所缓解。本研究为了临床上应用茵陈蒿汤治疗NAFLD合并DM患者提供了有力的依据,亦为深入探讨NAFLD合并DM的疾病发展提供了参考。
既往的研究[15-20]提示,p38MAPK与炎症反应亦有密切的关系,而NAFLD患者长期处于慢性全身炎症状态,炎症因子水平较健康人群有明显升高。因此,在之后的研究中,笔者将着重于进一步探讨茵陈蒿汤通过p38MAPK通路调控通路下游的炎症因子的机制。
综上所述,本研究证实了茵陈蒿汤通过调控p38MAPK,减轻NAFLD合并DM大鼠的肝脏损害和糖代谢异常。笔者将进一步探讨其相关机制,让茵陈蒿汤能够用于治疗NAFLD合并DM。