抑肽酶對實(shí)驗性慢性肝損傷超微結(jié)構(gòu)改變的影響

王 強(qiáng)，王心童，王虹蛟*，孟威宏，顏煒群，任立群

0 引言

關(guān)于肝纖維化機(jī)制及防治研究，目前是國內(nèi)外生物學(xué)、醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一［1-6］。目前，尚未見到有關(guān)抑肽酶對實(shí)驗性慢性肝損傷肝組織超微結(jié)構(gòu)改變的研究報道。本研究利用四氯化碳(CCl4)建立Wister大鼠慢性肝損傷模型，同時給予抑肽酶，觀察其對慢性肝損傷肝組織超微結(jié)構(gòu)改變的保護(hù)作用，并對其作用機(jī)制進(jìn)行探討。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗動物 Wister大鼠，雌雄兼用，由長春高新醫(yī)學(xué)動物研究中心提供，合格證號:醫(yī)動字第1055118。

1.2 實(shí)驗方法

1.2.1 大鼠慢性CCl4肝損傷模型的建立 Wister大鼠，體重190～210 g，雌雄各半，由高新實(shí)驗動物中心供應(yīng)。本實(shí)驗采用新鮮的花生油作為溶劑。將25%CCl4溶解于花生油中混勻。正常對照組僅皮下注射花生油5 mL/kg，其他各組大鼠首次給予CCl4原液5 mL/kg，以后每周2次25%CCl4液(花生油稀釋)5 mL/kg皮下注射。禁食，不禁水。

1.2.2 動物分組及給藥 (1)第1組為正常對照組:腹腔注射等量生理鹽水。(2)第2組為慢性肝損傷模型組:腹腔注射等量生理鹽水。(3)第3組為抑肽酶小劑量組:腹腔注射抑肽酶2萬KIU/kg。(4)第4組為抑肽酶中劑量組:腹腔注射抑肽酶4萬KIU/kg。(5)第5組為抑肽酶大劑量組:腹腔注射抑肽酶8萬KIU/kg。(6)第6組為促肝細(xì)胞生長素注射液組(陽性組):腹腔注射促肝細(xì)胞生長素100 mg/kg。3～5組每天給予抑肽酶一次，連用4周，第6組每天給予促肝細(xì)胞生長素1次，連用4周。禁食，不禁水。

1.2.3 肝組織切片制作 固定在4%戊二醛中的肝臟，經(jīng)過戊二醛-鋨酸雙重固定，梯度乙醇、丙酮系列脫水，環(huán)氧樹脂包埋，半薄切片定位，超薄切片，醋酸雙氧鈾-檸檬酸鉛雙重染色，透射電鏡下觀察其超微結(jié)構(gòu)改變。

2 結(jié)果

空白對照組肝細(xì)胞體積較大，肝細(xì)胞面可見細(xì)胞連接結(jié)構(gòu)，膽小管兩端緊密連接的結(jié)構(gòu)清晰;腔面可見較多微絨毛，肝血竇面微絨毛較多。肝細(xì)胞核呈圓形，核仁明顯，核內(nèi)常染色質(zhì)多。胞質(zhì)內(nèi)線粒體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)豐富，可見糖原顆粒和少量溶酶體(圖1)。

圖1 空白對照組(TEM bar=500 nm)

四氯化碳模型組肝細(xì)胞呈腫脹狀，細(xì)胞界限不清，膽小管兩端緊密連接消失;腔面微絨毛減少。肝細(xì)胞核呈圓形固縮狀;核內(nèi)異染色質(zhì)凝聚、趨邊;核基質(zhì)空化。胞質(zhì)內(nèi)基質(zhì)局部空化，細(xì)胞器呈絮狀或消失，部分線粒體外膜結(jié)構(gòu)模糊，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量減少且呈散在分布(圖2)。

圖2 四氯化碳模型組(TEM bar=1μm)

抑肽酶小劑量組肝細(xì)胞體積大小不一，個別細(xì)胞呈固縮狀。膽小管輕度擴(kuò)張;小管兩端連接結(jié)構(gòu)清晰;腔面微絨毛減少，并可見髓樣小體。肝細(xì)胞核呈圓形，少量異染色質(zhì)呈塊狀。胞質(zhì)內(nèi)線粒體呈堆分布;粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較少;部分細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)可見較多絮狀結(jié)構(gòu)、少量脂滴及線粒體腫脹、嵴斷裂(圖3)。

圖3 促肝細(xì)胞生長素組(TEM bar=1 μm)

抑肽酶中劑量組肝細(xì)胞體積稍大;膽小管兩端緊密連接結(jié)構(gòu)清楚;腔面微絨毛較多。核呈圓形，核仁明顯，可見少量塊狀的異染色質(zhì)。胞質(zhì)內(nèi)線粒體數(shù)量多;粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較多且平行排列，呈堆分布;可見大量糖原聚集，偶見脂褐素顆粒(圖4)。

抑肽酶大劑量組肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)接近空白對照組，細(xì)胞體積較大，細(xì)胞界限清楚;膽小管結(jié)構(gòu)正常。肝細(xì)胞核較大，呈圓形，核膜清晰;核內(nèi)常染色質(zhì)多，可見少量小塊狀的異染色質(zhì);核仁多個。胞質(zhì)內(nèi)可見大量線粒體;粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)豐富，呈平行排列;可見少量糖原顆粒(圖5)。

圖4 抑肽酶小劑量組(TEM bar=1 μm)

圖5 抑肽酶中劑量組(TEM bar=1 μm)

促肝細(xì)胞生長素組肝細(xì)胞體積大小不等，細(xì)胞界限可辨;膽小管腔面微絨毛較多。細(xì)胞核呈圓形，核仁1個，呈圓形。胞質(zhì)內(nèi)線粒體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較多，可見少量糖原顆粒，偶見呈絮狀的細(xì)胞器結(jié)構(gòu)(圖6)。

3 討論

圖6 抑肽酶大劑量組

肝纖維化是肝硬化病變發(fā)展過程中的一個重要環(huán)節(jié)，肝纖維化的發(fā)生機(jī)制是復(fù)雜的病理過程，肝細(xì)胞外基質(zhì)的合成與降解處于動態(tài)失衡，即細(xì)胞外基質(zhì)的合成增多或者降解減少可致細(xì)胞外基質(zhì)沉積，最終誘發(fā)肝纖維化的形成。早期的纖維化是可逆的，但到后期有再生結(jié)節(jié)形成時則不可逆。肝纖維化的高危因素有腎素、血管緊張素系統(tǒng)(Reninangiotensin system，RAS)、基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinase，MMPS)、血小板源性生長因子(Plateletderived growth factor，PDGF)和轉(zhuǎn)化生長 因 子 β (Transforming growth factor-beta，TGFβ)。除此之外，肝硬化的一些病因也是肝纖維化的致病因素，如病毒性肝炎、酒精中毒、高半胱氨酸血癥、毒物和一些藥物等。肝臟疾病已經(jīng)被確定為世界健康問題中重要之一，很多因素可以導(dǎo)致肝臟病毒感染，包括藥物和毒物，肝缺血再灌注。CCl4是一種傳統(tǒng)的肝毒素，在動物實(shí)驗中被廣泛用于誘導(dǎo)肝臟損傷，通過阻斷或延緩炎癥反應(yīng)過程和凋亡從而阻止或治療。氧化應(yīng)激反應(yīng)在CCl4誘導(dǎo)肝毒性損傷發(fā)揮重要的作用。大量研究表明，CCl4主要用于肝損傷，因為其主要代謝高活性三氯甲基自由基。CCl4誘導(dǎo)肝毒性損傷的另一個重要的病理機(jī)制是炎癥反應(yīng)。已有報道在CCl4誘導(dǎo)急性肝毒性損傷中觀察到嚴(yán)重的肝細(xì)胞凋亡反應(yīng)［7-14］。抑肽酶是一種有效的抗纖維蛋白溶解酶，其可以抑制多種絲氨酸蛋白酶，特別是血纖維蛋白溶酶、胰蛋白酶、凝乳蛋白酶、凝血酶和激肽釋放酶，除此之外，其還可以單獨(dú)抑制纖維蛋白溶解，具有抗炎作用，能降低白細(xì)胞激活作用和抑制細(xì)胞因子釋放。動物實(shí)驗結(jié)果表明，這種抑制炎性反應(yīng)甚至可以提高神經(jīng)反應(yīng)，但此結(jié)果在人體研究中未得到證實(shí)。而且人類研究結(jié)果表明，其可能會降低中風(fēng)發(fā)生率。廣譜抑肽酶在多個絲氨酸蛋白酶凝固和溶解纖維蛋白方面被認(rèn)為是賴氨酸類似物。抑肽酶于1993年在美國被FDA首次批準(zhǔn)使用，用在冠狀動脈旁路移植中減少失血作用。德國批注其為抑肽酶，在心臟和非心臟手術(shù)中有著非常重要的減少出血的作用［15-18］。本實(shí)驗結(jié)果顯示，抑肽酶對大鼠慢性CCl4肝損傷模型具有很好的保護(hù)性作用，能明顯減輕慢性肝損傷的程度，抑制肝纖維化的發(fā)展。其作用機(jī)制還不清楚，但從本實(shí)驗的結(jié)果可以認(rèn)為，是從減輕肝細(xì)胞的損傷及抑制肝纖維化的發(fā)展兩個方面對慢性肝損傷起到保護(hù)性作用。

［1］Posadas SJ，Caz V，Caballero I，et al.Effects of mannoprotein E1 in liquid diet on inflammatory response and TLR5 expression in the gut of rats infected by Salmonella typhimurium［J］.BMC Gastroenterol，2010，10(1):58.

［2］Greif F，Ben-Ari Z，Taya R，et al.Dual effect of erythropoietin on liver protection and regeneration after subtotal hepatectomy in rats Liver［J］.Transpl，2010，16(5):631-638.

［3］Ellett JD，Atkinson C，Evans ZP，et al.Murine Kupffer cells are protective in total hepatic ischemia/reperfusion injury with bowel congestion through IL-10［J］.J Immunol，2010，184(10):5849-5858.

［4］王虹蛟，張馨木，常淑芳，等.抑肽酶對小鼠急性肝損傷的保護(hù)作用［J］.中國實(shí)驗診斷學(xué)，2005，9(3):420-421.

［5］孟威宏，王虹蛟，張馨木，等.口服抑肽酶對大鼠急性肝損傷的保護(hù)作用［J］.吉林大學(xué)學(xué)報醫(yī)學(xué)版，2006，32(3):370-372.

［6］王虹蛟，孟威宏，王強(qiáng)，等.抑肽酶對實(shí)驗性慢性肝損傷的保護(hù)作用［J］.中國實(shí)驗診斷學(xué)，2008，12(1):4-7.

［7］Haas S.Aprotinin-A Blood-Saving Substance［J］.Infus Ther Transfus Med，2002，29:151-155.

［8］Williams R.Global challenges in liver disease［J］.Hepatology，2006，44:521-526.

［9］Sun H，Chen L，Zhou W，et al.The protective role of hydrogenrich saline in experimental liver injury in mice［J］.J Hepatol，2011，54:471-480.

［10］Jamshidzadeh A，F(xiàn)ereidooni F，Salehi Z，et al.Hepatoprotective activity of Gundelia tourenfortii［J］.J Ethnopharmacol，2005，101:233-237.

［11］Dong D，Zhang S，Yin L，et al.Protective effects of the total saponins from Rosa laevigata Michx fruit against carbon tetrachloride-induced acute liver injury in mice［J］.Food Chem Toxicol，2013，62C:120-130.

［12］Suresh Kumar SV，Mishra SH.Hepatoprotective effect of Pergularia daemia(Forsk.)ethanol extract and its fraction［J］.Indian J Exp Biol，2008，46:447-452.

［13］Geetha S，Jayamurthy P，Pal K，et al.Hepatoprotective effects of sea buckthorn(Hippophae rhamnoides L.)against carbon tetrachloride induced liver injury in rats［J］.J Sci Food Agric，2008，88:1592-1597.

［14］Luster MI，Simeonova PP，Gallucci RM，et al.Role of inflammation in chemical-induced hepatotoxicity［J］.Toxicol Lett，2001，120:317-321.

［15］Levy JH.Antifibrinolytic therapy:new data and new concepts［J］.Lancet，2010，376:3-4.

［16］Graham EM，Atz AM，Gillis J，et al.Differential effects of aprotinin and tranexamic acid on outcomes and cytokine profiles in neonates undergoing cardiac surgery［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，2012，143:1069-1076.

［17］Ishibashi N，Iwata Y，Zurakowski D，et al.Aprotinin protects the cerebral microcirculation during cardiopulmonary bypass［J］.Perfusion，2009，24:99-105.

［18］Turkoz A，Cigli A，But K，et al.The effects of aprotinin and surgery［J］.Caudiothorac Vasc Anesth，2001，15(5):603-610.