于 盈,王鳳玲
(浙江省臺(tái)州市立醫(yī)院感染內(nèi)科,浙江 臺(tái)州 318000)
大黃素治療大鼠急性肝功能衰竭時(shí)核因子- B的動(dòng)態(tài)變化
于 盈,王鳳玲
(浙江省臺(tái)州市立醫(yī)院感染內(nèi)科,浙江 臺(tái)州 318000)
目的 探討大黃素治療大鼠急性肝功能衰竭時(shí)大鼠肝臟中核因子- B(NF- B)的動(dòng)態(tài)變化。方法 將SD大鼠隨機(jī)分為健康對(duì)照組、肝衰竭模型組(ALF組)、大黃素治療組。以 D-氨基半乳糖(D-Gal)建立大鼠急性肝功能衰竭模型,建模后12 h,大黃素治療組腹腔注射10 mg/kg大黃素,2次/天。ALF組及大黃素治療組分別在建模后24,72,120,168 h隨機(jī)各取6只大鼠,取門靜脈血查肝功能,10%甲醛液固定肝組織,免疫組化檢測(cè)NF- B。結(jié)果 造模后24 h,大鼠血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)明顯升高,且顯著高于健康對(duì)照組(以72 h為著),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.521,7.743,P<0.01);建模后72 h相同時(shí)點(diǎn),ALF組大鼠肝功能指標(biāo)均顯著高于大黃素治療組(P<0.01);建模后24 h,ALF組NF- B表達(dá)高于健康對(duì)照組(q=3.325,P<0.01),其表達(dá)72 h達(dá)高峰,120 h后逐漸下降;建模后72,120,168 h大黃素治療組與 ALF組的NF- B表達(dá)水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(q=5.638,5.527,5.314,P<0.01)。結(jié)論 大黃素對(duì)大鼠急性肝功能衰竭有保護(hù)作用,其機(jī)制可能與下調(diào)NF- B的表達(dá)有關(guān)。
肝功能衰竭;急性;大黃素;核因子- B;大鼠
肝功能衰竭是由多種因素引起的肝細(xì)胞合成、分泌及生物轉(zhuǎn)化嚴(yán)重障礙臨床綜合征,患者以黃疸、肝性腦病、腹腔積液、凝血功能障礙等為主要臨床表現(xiàn)。其包括急性、慢性和亞急性肝功能衰竭,其中急性肝功能衰竭(ALF)是由于肝臟功能急劇減退,導(dǎo)致以明顯黃疸、凝血功能低下和肝性腦病為主要表現(xiàn)的綜合征,是最嚴(yán)重的一種表現(xiàn)。ALF患者發(fā)病急,病情進(jìn)展迅速,當(dāng)前臨床尚無特效治療方法。大黃是臨床使用較廣泛的中藥之一,其主要有效成分為大黃素,不少臨床研究和試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),大黃素具有多種生物學(xué)作用,包括抗炎、肝功能保護(hù)、免疫調(diào)節(jié)等,也有不少學(xué)者采用大黃制劑防治肝癌、保護(hù)肝功能等[1-4]。細(xì)胞增殖S期會(huì)表達(dá)核因子-κB(NF-κB)蛋白,不少研究發(fā)現(xiàn),NF-κB能參與細(xì)胞增殖過程,NF-κB的變化能直接反映細(xì)胞的增殖功能,因此可用來評(píng)價(jià)肝細(xì)胞的再生作用。本研究中擬通過建立ALF大鼠模型,采用大黃素干預(yù),分析NF-κB變化,探討大黃素對(duì)肝臟功能保護(hù)作用的可能機(jī)制。
1.1 儀器與試藥、動(dòng)物
1.1.1 儀器及試藥
主要儀器包括全自動(dòng)生化分析儀(濟(jì)寧市潤煤工礦物資有限公司)。主要試劑包括NF-κB一抗(廣州泰諾迪生物科技有限公司);D-氨基半乳糖(D-Gal,重慶醫(yī)科大學(xué)化學(xué)教研室);大黃素(廣州泰諾迪生物科技有限公司,批號(hào)為110756-200110)。NF-κB免疫組化試劑盒(廣州泰諾迪生物科技有限公司)。
1.1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及分組
研究符合動(dòng)物試驗(yàn)倫理學(xué)原則。選取健康清潔級(jí)雄性SD大鼠(溫州醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物合格證編號(hào)為2010-04-12)54只,體質(zhì)量180~220 g。按隨機(jī)數(shù)字表法分成健康對(duì)照組(6只),肝功能衰竭模型組(ALF組,24只),大黃素治療組(24只)。3組大鼠均給予相同喂養(yǎng)條件和飲食:溫度18~26℃,相對(duì)濕度5% ~10%,噪聲小于85 dB,每1 h通氣換風(fēng)8~12次,飼喂量5 g。術(shù)前12 h禁食,術(shù)前4 h禁飲。大黃素治療組和ALF組分別于建模后24,72,120,168 h取6只大鼠,采集門靜脈血標(biāo)本,同時(shí)留取肝組織標(biāo)本。
1.2 模型建立
準(zhǔn)確稱取 D-Gal 10 g,溶入0.9%氯化鈉注射液100 mL中,采用1 mol/L NaOH調(diào)溶液pH至7.0,溶液最終濃度在10%。ALF組大鼠腹腔注射1.25 g/kg D-Gal溶液,健康對(duì)照組大鼠注射等量生理鹽水。12 h后,大黃素治療組大鼠腹腔注射 10 mg/kg大黃素,2次/天。健康對(duì)照組大鼠在給藥24 h后留取靜脈血,取肝組織。ALF組及大黃素治療組分別在給藥后24,72,120,168 h時(shí)取6只大鼠行腹腔麻醉,取靜脈血,同時(shí)留取大鼠肝組織。靜脈血離心取上清液,在-80℃冰箱保存;大鼠肝組織采用甲醛固定,行病理及免疫組化檢測(cè)。
1.3 檢測(cè)方法
全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清標(biāo)本中肝功能指標(biāo)變化,包括丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天門冬酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)。甲醛固定肝組織,石蠟包埋切片,蘇木素-伊紅(HE)染色,在顯微鏡下觀察肝組織病理學(xué)變化。
甲醛固定肝組織,脫水,檢測(cè)NF-κB水平,嚴(yán)格按照試劑盒說明操作。采用苯基丁酸(PBA)為陰性對(duì)照,以出現(xiàn)棕黃色細(xì)胞核為陽性。采用Image-ProPlus 6.0圖像分析,測(cè)量肝組織平均光密度 OD值,光密度OD=積分光密度(IODSUM)/組織面積(Area SUM)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用 Microsoft Excel軟件建立數(shù)據(jù)庫,SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。多樣本計(jì)量資料比較采用 SNK法,組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)比較采用 LSD法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 ALT與AST水平
血清ALT和AST經(jīng)方差齊性檢驗(yàn),組間兩兩比有顯著性差異(F=36.28,P<0.01);建模24 h后,ALF組肝功能指標(biāo)均顯著上升,與對(duì)照組相比有顯著性差異(t=5.521,7.743,P<0.01);建模后24 h,ALF組和大黃素治療組血清ALT和AST等差異不明顯,建模后72 h達(dá)高峰。此后,大黃素治療組ALT和AST顯著下降,相同時(shí)間點(diǎn),顯著低于ALF組(P<0.01)。ALF組和大黃素治療組建模后120,168 h血清ALT和AST均持續(xù)下降。詳見表1。
表1 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肝功能變化(s,U/L,n=6)
表1 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肝功能變化(s,U/L,n=6)
注:與健康對(duì)照組比較, P<0.05;與 ALF組同時(shí)點(diǎn)比較,P<0.05。
組別 時(shí)間健康對(duì)照組ALF組 建模后 24 h 72 h 120 h 168 h大黃素治療組 建模后 24 h 72 h 120 h 168 h ALT 28.7±2.6 321.3±89.7 724.0±121.4 191.4±51.0 88.3±13.9 293.9±69.5 187.4±52.1 102.7±27.2 52.4±9.7 AST 76.4±5.2 575.5±117.3 223.2±73.1 171.7±53.9 150.5±38.7 535.3±110.9 179.5±71.5 110.3±25.6 75.7±15.1
2.2 肝組織病理學(xué)改變
HE染色結(jié)果表明,健康對(duì)照組大鼠肝組織結(jié)構(gòu)完整,能清晰看到肝索。注射 D-Gal后,ALF組大鼠肝組織染色顯示,肝小葉結(jié)構(gòu)破壞,肝細(xì)胞大面積壞死。見圖1和圖2。
圖1 健康對(duì)照組大鼠肝組織(HE染色,×400)
圖2 ALF組大鼠肝組織(HE染色,×400)
2.3 肝組織NF- B的表達(dá)
健康對(duì)照組 NF-κB不表達(dá)或有少量表達(dá),24 h后,ALF組 NF-κB水平顯著高于健康對(duì)照組(q=3.325,P<0.01),ALF組和大黃素治療組NF-κB均在72 h達(dá)到最高,隨后開始緩慢下降。72 h開始至168 h,大黃素治療組肝組織NF-κB表達(dá)較ALF組明顯減少(q=5.638,5.527,5.314,P<0.01)。詳見表2。
表2 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肝組織內(nèi)NF- B表達(dá)水平比較(s, g/mL,n=6)
表2 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肝組織內(nèi)NF- B表達(dá)水平比較(s, g/mL,n=6)
注:與健康對(duì)照組相比, P<0.05;與 ALF組同時(shí)點(diǎn)比較,P<0.05。
組別 時(shí)間健康對(duì)照組ALF組 建模后 24 h 72 h 120 h 168 h大黃素治療組 建模后 24 h 72 h 120 h 168 h NF- B 0.038±0.004 0.121±0.020 0.201±0.032 0.109±0.007 0.092±0.006 0.113±0.014 0.172±0.025 0.074±0.006 0.053±0.006
急性肝功能衰竭最突出的表現(xiàn)是短時(shí)間內(nèi)肝細(xì)胞變性、壞死等,炎性因子顯著增加,由于ALF病情進(jìn)展快,存在多種并發(fā)癥,臨床治療難度較大,而且預(yù)后極差,死亡率很高,其治療是研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)。肝移植治療肝功能衰竭較有效,但臨床應(yīng)用中由于供體缺乏、費(fèi)用昂貴,無法推廣采用[5-6],故研究更加合理的中藥治療有重要現(xiàn)實(shí)意義。
大黃素是大黃主要有效成分之一,屬于蒽醌類,又名朱砂蓮甲素,提取出的大黃素常溫下呈針狀結(jié)晶狀。近幾年醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中對(duì)大黃素的研究較為廣泛,當(dāng)前的研究發(fā)現(xiàn),大黃素具有多種生物學(xué)作用,包括肝細(xì)胞保護(hù)、抗炎、抗腫瘤作用等,有學(xué)者分析了大黃在急性胰腺炎中的應(yīng)用,治療前,兩組患者淀粉酶、二胺氧化酶(DAO)等指標(biāo)差異不明顯,連續(xù)治療1周,兩組患者血淀粉酶、DAO等均顯著下降,觀察組血淀粉酶、DAO顯著低于對(duì)照組(P<0.05),故認(rèn)為大黃能抑制鈉離子和鉀離子,促進(jìn)上皮細(xì)胞離子主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),具有廣泛抗菌、抗病毒的效果[7]。大黃素對(duì)機(jī)體具有雙重調(diào)節(jié)作用,既能抑制T淋巴細(xì)胞增殖,減小膿毒血癥陽性率,減小炎性因子過度釋放,又能抑制不同有絲分裂刺激脾細(xì)胞增殖。
本研究中建立了大鼠急性肝功能衰竭模型,同時(shí)在建模72 h后注射大黃素,結(jié)果大鼠血清ALT及AST水平顯著下降,且與肝衰竭模型組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明大黃素對(duì)肝功能有一定保護(hù)作用。在以往的研究中發(fā)現(xiàn),大黃素能抑制炎性因子作用,減少內(nèi)毒素血癥,同時(shí)在清除氧自由基、減少炎性遞質(zhì)方面也有明顯作用[8]。其他研究中還發(fā)現(xiàn),注射大黃素后,體內(nèi)炎性因子,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素(IL)-6、IL-1等的分泌顯著減少,故認(rèn)為大黃素能減少肝細(xì)胞凋亡,減輕炎性反應(yīng)[9]。本試驗(yàn)中,大黃素的肝保護(hù)作用可能與上述機(jī)制有關(guān)。
NF-κB為反映肝細(xì)胞增殖的重要蛋白質(zhì),細(xì)胞DNA的合成與NF-κB密切相關(guān)[10]。NF-κB對(duì)啟動(dòng)細(xì)胞增殖有重要作用,其表達(dá)量能直接反映細(xì)胞增殖和復(fù)制活躍程度,已成為反映細(xì)胞增殖效應(yīng)的重要指標(biāo)[11-14]。
本研究中觀察了NF-κB水平的變化,結(jié)果顯示,隨著時(shí)間的推移,肝衰竭模型組大鼠肝組織的NF-κB水平上升,在72 h達(dá)到最高峰,隨后逐漸下降,而采用大黃素處理后,NF-κB則明顯下降,且下降趨勢(shì)一直持續(xù)到建模后168 h,這種變化趨勢(shì)與肝衰竭模型組存在明顯差異。說明大黃素不僅會(huì)對(duì)ALT和AST產(chǎn)生影響,還會(huì)影響NF-κB的表達(dá)。提示大黃素可能通過抑制炎癥細(xì)胞分泌和聚集減少NF-κB表達(dá),進(jìn)而發(fā)揮抗細(xì)胞凋亡作用。
綜上所述,本研究中通過建立肝衰竭大鼠模型,同時(shí)注射大黃素進(jìn)行治療,分析大黃素對(duì)肝細(xì)胞增殖的影響,發(fā)現(xiàn)大黃素可能減少炎性因子的釋放,抑制IKK細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路,進(jìn)而達(dá)到抑制肝細(xì)胞凋亡的效果,也能為肝細(xì)胞再生提供微環(huán)境,這可能是其治療肝功能衰竭的機(jī)制,對(duì)大黃素今后的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。
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Effects of Emodin on NF-κB in Rats with Acute Liver Failure
Yu Ying,Wang Fengling
(Department of Infectious Diseases,Taizhou Municipal Hospital,Taizhou,Zhejiang,China 318000)
Objective To explore the dynamic changes of NF-κB in the liver of rats treated with emodin in acute hepatic failure.M ethods SD rats were randomly divided into three groups:healthy control group,liver failure model group(ALF group),and emodin group.A rat model of acute liver failure was made by D-galactosamine(D-Gal).12 h after the model was established,the emodin group received intraperitoneal injection of 10 mg/kg emodin twice daily.At 24,72,120 and 168 h after modeling,6 rats were randomly selected from the ALF group and the emodin group.The hepatic function was examined by portal vein blood.Liver tissue was fixed with 10% formalin,and immunohistochemistry was used to detect NF-κB.Results After 24 h of modeling,the levels of alanine aminotransferase(ALT) and aspartate aminotransferase(AST) in serum were significantly higher than those in the healthy control group,the difference was statistically significant(t=5.521,7.743,P<0.01);after 72 h of modeling,the liver function of rats in ALF group was significantly higher than that of emodin group at the same time point(P<0.01);after 24 h of modeling,the expression of NF-κB in ALF group was significantly higher than that in healthy control group(q=3.325,P <0.01),and reached the peak at 72 h,and decreased after 120 h.There were significant differences in the expression of NF-κB between the emodin group and the Alf group(q=5.638,5.527,5.314,P<0.01)at 72,120 and 168 h after modeling.Conclusion Emodin has protective effect on acute liver failure in rats,and its mechanism may be related to the down-regulation of NF-κB expression.
liver function failure;acute;emodin;NF-κB;rats
2016-07-13;
2016-08-11)
浙江省中醫(yī)藥科學(xué)研究基金計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào):2010ZA118;浙江省臺(tái)州市椒江區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào):112070。
R285.5;R282.71
A
1006-4931(2016)22-0023-04