周偉青 劉道利 王修銀 江桂英 李秋明 林佳
廣州市中醫(yī)醫(yī)院1檢驗科,2病理科,3藥學部(廣州510130)
非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是肝細胞內(nèi)脂肪過度沉積導致的疾病,同時排除酒精因素和其他肝損害因素。NAFLD根據(jù)病情嚴重程度,可分為單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎、肝硬化等。近年來,隨著人民群眾生活水平的提高,肥胖人群比例逐年上升,NAFLD的發(fā)病率也顯著升高[1]。對于NAFLD的治療,主要以調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)、降血脂、胰島素增敏劑、改善肝功能等為主。近年來的研究發(fā)現(xiàn),NAFLD患者多合并有胰島素抵抗,甚至糖尿?。╠iabetes mellitus,DM)。既往的研究指出,茵陳蒿湯能夠通過調(diào)節(jié)p38MAPK控制NAFLD的疾病進展,但其對NAFLD合并DM的療效研究較少[2]。本次研究通過建立NAFLD合并DM的大鼠模型,研究p38MAPK在大鼠肝臟中的表達,并探討茵陳蒿湯對其的影響。
1.1實驗動物150~180 g,SPF級,5~7周齡SD大鼠,雌雄各半[購自廣東省醫(yī)學實驗動物中心,生產(chǎn)許可證SCXK(粵)2013-0002];在溫度25℃、相對濕度50%的獨立通氣籠里進行無菌飼養(yǎng),且符合清潔級實驗動物的飼養(yǎng)標準。小鼠均進行編號,編號標簽貼于飼養(yǎng)籠處,并按隨機數(shù)字表法將實驗小鼠分為3組:對照組(12只)、DM組(15只)、DM+藥物組(12只)。
對照組大鼠予以低脂飼養(yǎng)56 d,而DM組和DM+藥物組大鼠均以高脂(膽固醇2%,豬油10%加入基礎(chǔ)飼料中)飼養(yǎng)28 d后,予以空腹一次性腹腔注射鏈脲佐菌素(30 mg/kg),3 d后所有動物禁食12 h,麻醉后經(jīng)大鼠眼眶后靜脈叢取血后,大鼠立即進行止血、消炎和保溫,清醒后仔細觀察其動態(tài),無異常情況,繼續(xù)飼養(yǎng)。血液標本立即低溫保存,送檢,用日立全自動生化分析儀7180檢測空腹血糖,經(jīng)反復3次實驗測定結(jié)果均空腹血糖>7.8 mmol/L,成功建立DM大鼠模型。繼續(xù)予以高脂飼養(yǎng)8周,隨機抽取3只DM組大鼠進行形態(tài)學觀察,均符合NAFLD病理學改變則制作DM伴發(fā)NAFLD模型成功。
1.2方法
1.2.1動物模型和用藥高脂飼養(yǎng)8周后,12只DM+藥物組大鼠繼續(xù)予以1 mL/100 g鼠重的茵陳蒿湯[3](廈門中藥廠);而12只對照組和剩下12只DM組則予以相應(yīng)量的飲用水灌服;連續(xù)灌服28 d。
1.2.2生化指標測定禁食半天后采用ES-500E電子天平進行體質(zhì)量測量并記錄,單位為g。實驗大鼠麻醉后處死,在實驗小鼠腹主動脈取血2 mL,高速離心,4℃,3 000 r/min離心15 min,用日立全自動生化分析儀7180檢測空腹血糖、血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase,ALT)、門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase,AST)和總膽固醇(total cholesterol,TC)。
1.2.3肝臟病理檢查完整取出實驗大鼠的肝組織,采用ES-500E電子天平對肝組織稱重并記錄,單位為g,計算肝體比(肝體比=肝重/體質(zhì)量)。稱取1 g肝組織,梯度脫水,冰凍切片膠包埋,采用冰凍切片機進行冰凍切片(片厚4.0 μm),HE染色,熒光倒置顯微鏡下觀察,拍照。
1.2.4Western blot檢測p38MAPK蛋白表達水平取1 g肝組織塊置于預冷的單去污裂解液(含PMSF)于勻漿器中進行勻漿,裂解30 min后,將裂解液移至1.5 mL離心管中,4℃,12 000 r/min,離心15 min,取上清液按BSA法測定總蛋白濃度,計算含40 μg蛋白的上層緩沖液,經(jīng)12%SDS-PAGE電泳分離,將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,5%脫脂奶粉封閉,室溫平搖2 h,取出PVDF膜,用TBS/T漂洗3次,每次5 min,置于干凈平皿中,分別加入兔抗大鼠p38MAPK抗體(1∶1 000)、GAPDH抗體(1∶1 000),4℃過夜,取出PVDF膜,TBS/T漂洗3次,每次5 min,再分別加入山羊抗兔IgG(1∶3 000),室溫孵育1 h,取出PVDF膜,用TBS/T漂洗3次,每次5 min,除去未結(jié)合的二抗進行顯色反應(yīng),分析條帶的吸光度。
1.3統(tǒng)計學方法采用SPSS 11.5統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行分析,符合正態(tài)分布的計量資料用s表示,多組間采用單因素ANOVA進行檢驗,若方差齊性,兩兩組間采用LSD檢驗進行比較,若方差不齊,則用Tamhane′s T2檢驗進行比較;若P< 0.05,則差異具有統(tǒng)計學意義。
2.1一般情況比較DM組大鼠的體質(zhì)量顯著高于對照組(P<0.05),而DM+藥物組大鼠的體質(zhì)量則顯著降低(P<0.05)。DM組大鼠的肝重及肝體比均顯著高于對照組(P<0.05),而DM+藥物組大鼠的肝重及肝體比均顯著降低(P<0.05)。DM+藥物組大鼠的空腹血糖水平亦較DM組明顯降低(P<0.05)。見表1。
2.2肝臟病理檢查結(jié)果分析對照組大鼠肝臟細胞排列整齊,大小正常,無明顯炎性變化或脂肪(圖1)。DM組大鼠肝臟細胞排列紊亂,體積增大伴炎性浸潤,匯管區(qū)胞漿內(nèi)可見脂肪空泡,肝組織內(nèi)可見明顯點灶狀壞死(圖2)。DM+藥物組大鼠肝臟細胞存在脂肪樣變,壞死病灶縮小,脂肪空泡和炎性細胞浸潤減少(圖3)。
表1 3組大鼠體質(zhì)量、肝重及血糖情況比較Tab.1 comparison of body weight,liver weight,and blood glucose of mice in 3 groups 例(%)
2.3生化指標比較DM組大鼠的ALT、AST和TC水平均較對照組顯著升高(P<0.05);而與DM組相比,DM+藥物組大鼠ALT、AST和TC水平均顯著降低(P<0.05)。見表2。
2.4肝臟組織p38MAPK的表達比較Western blot檢測結(jié)果顯示,DM組大鼠肝臟p38MAPK表達水平顯著低于對照組(P<0.05),而DM+藥物組的p38MAPK表達水平顯著高于DM組(P<0.05),見表3和圖4。
圖1 對照組大鼠肝臟病理檢查結(jié)果分析(HE染色,200×) 圖2 DM組大鼠肝臟病理檢查結(jié)果分析(HE染色,200×)圖3 DM+藥物組大鼠肝臟病理檢查結(jié)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組大鼠生化指標比較Tab.2 Comparison of biochemical biomarkers of mice in 3 groups ± s
表2 3組大鼠生化指標比較Tab.2 Comparison of biochemical biomarkers of mice in 3 groups ± s
注:與對照組相比,aP<0.05;與DM組相比,bP<0.05
組別對照組DM組DM+藥物組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組大鼠肝臟組織p38MAPK表達情況比較Tab.3 Comparison of p38MAPK expression of the mice liver in 3 groups± s
表3 3組大鼠肝臟組織p38MAPK表達情況比較Tab.3 Comparison of p38MAPK expression of the mice liver in 3 groups± s
注:與對照組相比,aP<0.05;與DM組相比,bP<0.05
組別對照組DM組DM+藥物組肝臟組織p38MAPK表達2.86±0.57 0.52±0.07a 1.47±0.36b
圖4 3組大鼠肝臟組織p38MAPK表達的結(jié)果(Western blot檢測)Fig.4 p38MAPK expression of the mice liver in 3 groups(Western blot)
近年來,隨著生活水平的提高,社會飲食習慣的改變,肥胖人群逐漸增多,NAFLD的發(fā)病率也逐年升高[4]。NAFLD與患者的體脂率有關(guān),高血壓、高血糖和高血脂都是該病的危險因素[5]。此外,近年研究顯示NAFLD的發(fā)病與胰島素抵抗存在很大的關(guān)系,p38MAPK信號通路是哺乳動物細胞中介導細胞反應(yīng)的重要信號通路之一,其與細胞增殖、生長、分化、凋亡、炎癥反應(yīng)等都有很大關(guān)系[6-7]。研究[8]表明,p38MAPK是肝臟中葡萄糖代謝和脂肪代謝中極為重要的環(huán)節(jié),其能夠促進葡萄糖的合并,減少脂肪合成。而在2型糖尿病的研究中發(fā)現(xiàn),p38MAPK信號通路存在異常,而p38MAPK活性與患者的胰島素抵抗程度存在相關(guān)性[9-10]。既往的研究[11-13]指出,在大鼠NAFLD中的p38MAPK磷酸化明顯增加,而小檗堿、祛痰活血顆粒等藥物都能夠有效調(diào)節(jié)NAFLD模型大鼠的p38MAPK信號通路。茵陳蒿湯記載于《傷寒論》,由茵陳、梔子和大黃構(gòu)成。研究[14]表明,茵陳蒿湯可以促進膽紅素的排泄、保護肝臟細胞膜的完整性、防止氧自由基的生成等功能。既往的研究指出,茵陳蒿湯能夠降低NAFLD患者的血脂情況,在大鼠模型中亦得到了驗證。但茵陳蒿湯對NAFLD合并DM療效的相關(guān)研究較少。
本實驗通過建立DM大鼠模型,并予以茵陳蒿湯治療DM誘導的NAFLD,探討茵陳蒿湯對NAFLD合并DM的療效。本研究發(fā)現(xiàn),DM誘導的NAFLD大鼠肝臟中的p38MAPK表達降低,提示p38MAPK通路受到抑制,而茵陳蒿湯能夠提高DM誘導的NAFLD大鼠肝臟p38MAPK表達,提示茵陳蒿湯通過p38MAPK通路減輕NAFLD大鼠肝臟的損傷;而DM大鼠的空腹血糖水平亦有所緩解。本研究為了臨床上應(yīng)用茵陳蒿湯治療NAFLD合并DM患者提供了有力的依據(jù),亦為深入探討NAFLD合并DM的疾病發(fā)展提供了參考。
既往的研究[15-20]提示,p38MAPK與炎癥反應(yīng)亦有密切的關(guān)系,而NAFLD患者長期處于慢性全身炎癥狀態(tài),炎癥因子水平較健康人群有明顯升高。因此,在之后的研究中,筆者將著重于進一步探討茵陳蒿湯通過p38MAPK通路調(diào)控通路下游的炎癥因子的機制。
綜上所述,本研究證實了茵陳蒿湯通過調(diào)控p38MAPK,減輕NAFLD合并DM大鼠的肝臟損害和糖代謝異常。筆者將進一步探討其相關(guān)機制,讓茵陳蒿湯能夠用于治療NAFLD合并DM。