王麗惠,張佳祥,劉雙平,張惠勇,盧秋燕,沈培根
我國是肝病發(fā)生率較高的國家,肝病是全球范圍內(nèi)引起死亡的重要原因之一[1]。肝損傷是肝病的主要表現(xiàn),而引起肝損傷的因素也較多,免疫性肝損傷主要是外界異物進(jìn)入體內(nèi),引起免疫細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),導(dǎo)致肝組織大量炎性細(xì)胞浸潤,從而引起肝損傷[2,3]。原兒茶酸是一種天然的芬酸類物質(zhì),廣泛存在于蔬菜和水果中,也是很多中草藥的主要藥效成分[4]。研究表明,原兒茶酸除了具有抗血小板凝聚、降低心肌耗氧量等藥理作用外[5],還具有很好的體外抗氧化活性,能夠抑制H2O2誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞凋亡和1-甲基-4-苯基吡啶(MPP+)誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞損傷[6,7],表明其對神經(jīng)損傷具有一定的保護(hù)作用,但尚未有原兒茶酸對免疫性肝損傷具有保護(hù)作用的相關(guān)研究報(bào)道。本研究采用刀豆蛋白A(concanavalin A,ConA)誘導(dǎo)小鼠免疫性肝損傷模型,探討了原兒茶酸抗肝損傷作用及其可能的機(jī)制。
1.1 動(dòng)物、試劑與儀器 SPF級雄性昆明小鼠60只,體質(zhì)量為19.37±1.24 g,購自湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心[生產(chǎn)許可證號:SCXK(鄂)2015-0018],飼養(yǎng)在武漢大學(xué)中南醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心[SYXK(鄂)2015-0025]。原兒茶酸(中國藥品生物制品鑒定所,批號:20140812);刀豆球蛋白A(美國Sigma公司,批號:201608);檢測白介素-4(IL-4)、IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)試劑盒均購自南京建成生物工程研究所;UV 1100紫外分光光度計(jì)(上海天美科學(xué)有限公司);VARIOSKAN FLASH 2.4.3型全波長多功能讀數(shù)儀(美國Thermo公司)。
1.2 免疫性肝損傷模型的制備 隨機(jī)將60只小鼠分為對照組、模型組、小、中、大(2.5 mg·kg-1·d-1、5 mg·kg-1·d-1、10 mg·kg-1·d-1)原兒茶酸和(0.2 g·kg-1·d-1)聯(lián)苯雙酯處理組,在對照組和模型組給予等量生理鹽水灌胃處理,在藥物處理組分別給予不同劑量的藥物灌胃,連續(xù)10 d。在末次給藥1 h后,經(jīng)尾靜脈注射ConA 35 mg.kg-1,誘導(dǎo)免疫性肝損傷小鼠模型。在造模8 h后,稱量體質(zhì)量,摘眼球取血,采用脫頸法處死動(dòng)物,剖取肝臟和脾臟,稱量并計(jì)算肝、脾臟質(zhì)量指數(shù)(分別=肝、脾臟質(zhì)量/體質(zhì)量×100%);對抽取的血液經(jīng)3000 r/m離心10 min,分離血清,保存于-20℃待測;剪取小部分肝組織,于冰上研磨成肝組織勻漿,離心后取上清,保存于-20℃待測;另取部分肝組織,用10%甲醛固定,制成組織切片,顯微鏡下觀察。
2.1 各組小鼠臟器指數(shù)比較 與正常組小鼠比,模型組小鼠肝和脾臟指數(shù)均顯著升高,不同劑量原兒茶酸和聯(lián)苯雙酯處理后,肝、脾臟指數(shù)均顯著降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表1)。
表1 各組小鼠臟器指數(shù)比較
2.2 各組小鼠血生化水平比較 與正常組小鼠比,模型組小鼠血清ALT和AST水平均顯著升高,不同劑量原兒茶酸和聯(lián)苯雙酯處理后,血清ALT和AST水平均顯著降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表2)。
表2 各組小鼠血生化指標(biāo)比較
2.3 各組小鼠血清炎性細(xì)胞因子水平比較 與正常組小鼠比,模型組小鼠血清IL-4、IL-6和TNF-α水平均顯著升高,不同劑量原兒茶酸和聯(lián)苯雙酯處理后,血清IL-4、IL-6和TNF-α水平均顯著降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表3)。
表3 各組小鼠血清細(xì)胞因子水平比較
2.4 各組小鼠肝組織勻漿MDA、NO、SOD和GSH-PX水平比較 與正常組小鼠比,模型組小鼠肝組織勻漿MDA和NO水平顯著升高,而SOD和GSH-PX活性顯著降低,不同劑量原兒茶酸和聯(lián)苯雙酯處理后,MDA和NO水平顯著降低,SOD和GSH-PX活性顯著升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表4)。
表4 各組小鼠肝組織勻漿MDA、NO、SOD和GSH-PX水平比較
2.5各組小鼠肝組織病理學(xué)表現(xiàn) 正常組小鼠肝小葉結(jié)構(gòu)清晰,未見明顯損傷;模型組小鼠可見肝細(xì)胞腫脹,并伴有大量的炎細(xì)胞浸潤;不同劑量原兒茶酸和聯(lián)苯雙酯處理后,肝細(xì)胞腫脹程度顯著減輕,炎性細(xì)胞浸潤程度也明顯減少(圖1)。
圖1 各組小鼠肝組織病理學(xué)表現(xiàn)(HE,400×)
ConA誘導(dǎo)的肝損傷模型是目前篩選肝病治療的理想模型之一,其具有較好的肝臟特異性,并且造模過程簡單快速,能夠在一定程度上模擬人類病毒性肝病和自身免疫性肝病的病理學(xué)變化過程[8,9]。用不同劑量的ConA處理小鼠能引起肝損傷,并以壞死為主,并且模型較穩(wěn)定[10]。因此,本研究選擇ConA建模[11]。本研究結(jié)果顯示,經(jīng)ConA處理后,小鼠血清ALT和AST顯著升高,而經(jīng)不同劑量的原兒茶酸處理后,血清上述指標(biāo)水平顯著降低,表明原兒茶酸具有一定的肝損傷保護(hù)功能。
目前研究顯示,ConA導(dǎo)致的免疫性肝損傷模型均伴有各種免疫反應(yīng),而這些免疫反應(yīng)有多種免疫細(xì)胞和炎癥因子的介導(dǎo)[12]。TNF-α是由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的具有重要生物活性的細(xì)胞抑制劑,在機(jī)體免疫反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、組織重構(gòu)、細(xì)胞增殖和凋亡過程中均發(fā)揮著重要的作用[13]。有研究顯示,ConA誘導(dǎo)的免疫性肝損傷過程伴有TNF-α表達(dá)水平升高[14]。IL-4和IL-6均是免疫調(diào)節(jié)因子和炎癥介質(zhì),IL-4主要由活化的T細(xì)胞合成,能夠促進(jìn)T細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞分化并能激活Th2細(xì)胞為主的免疫應(yīng)答[15],而IL-6主要通過刺激細(xì)胞生長和胞外基質(zhì)的增生,是引起肝臟炎癥的重要因素[16]。本研究結(jié)果顯示,模型組小鼠血清TNF-α、IL-4和IL-6水平均顯著升高,而不同劑量的原兒茶酸處理后,小鼠血清這些細(xì)胞因子水平顯著降低,表明原兒茶酸可能通過抑制炎癥細(xì)胞因子的合成和分泌,進(jìn)而保護(hù)肝臟。
人體在生理和病理過程中均有氧自由基的形成,后者在機(jī)體正常的生化反應(yīng)過程中充當(dāng)著重要的中間體,但過量的氧自由基會(huì)引起組織的損傷和破壞,因此機(jī)體有一套完整的抗氧化酶防御自由基損傷系統(tǒng)[17]。SOD作為其中重要的一種內(nèi)涵性金屬酶,能夠?qū)⒊踝杂苫缁癁檫^氧化氫,在GSH-PX的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)化為水,進(jìn)而清除過量的氧自由基,而在免疫性肝損傷過程中,氧自由基大量生成,而SOD和GSH-PX等活性受到抑制,未被清除的氧自由基會(huì)攻擊細(xì)胞膜脂質(zhì),形成脂質(zhì)過氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),MDA作為該過程的終產(chǎn)物,能夠間接反映機(jī)體受自由基攻擊的程度[18]。NO則作為一種活性介質(zhì),在肝損傷過程中發(fā)揮著雙重作用,既發(fā)揮著維持正常生理功能的作用,又參與病理性損傷過程[19]。本研究結(jié)果顯示,在ConA處理小鼠,肝組織勻漿MDA和NO水平顯著升高,而SOD和GSH-PX活性顯著降低,表明肝組織發(fā)揮了脂質(zhì)過氧化反應(yīng),而MDA能夠嚴(yán)重地?fù)p傷肝細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),引起細(xì)胞腫脹、壞死。經(jīng)過不同劑量的原兒茶酸處理后,組織MDA和NO水平顯著降低,而SOD和GSH-PX活性顯著升高,可能是因?yàn)樵瓋翰杷岜旧砭褪且环N抗氧化劑,能夠有效中和體內(nèi)過量的氧自由基,解除對SOD和GSH-PX活性的抑制作用,從而減少對肝細(xì)胞脂膜的攻擊,進(jìn)而保護(hù)了肝組織[20]。