陳辰 胡麗霞 (武漢市第一醫(yī)院,武漢 430000)
病毒性肝炎是指由肝炎病毒感染引起的肝臟病變,是臨床上常見的傳染病。流行病學(xué)資料顯示,我國常見的病毒性肝炎病毒類型有甲型、乙型、丙型、丁型和戊型肝炎病毒,其中乙型肝炎病毒最為常見,其發(fā)病率約為81.54/100 000,病死率約為0.05/100 000[1]。另有資料指出,病毒性肝炎是肝癌的危險(xiǎn)因素,其中慢性乙型肝炎患者罹患肝癌的概率約是健康人群的200倍,可見其危害極為嚴(yán)重[2]。目前臨床上針對病毒性肝炎患者主要采用抗病毒、免疫調(diào)節(jié)、保肝、控制并發(fā)癥等方案治療,但仍有部分患者效果不佳[3-4]。黃芪多糖是中藥材黃芪的有效成分,可調(diào)節(jié)機(jī)體免疫,且具有抗病毒、抗炎等作用,且有研究證實(shí)黃芪多糖注射液可保護(hù)乙肝患者的肝功能,但其具體作用機(jī)制有待深入探討[5]。核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域1(NOD1)是一類胞漿內(nèi)受體,對細(xì)胞內(nèi)的病原體有特異性的識別作用,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)侵入病原體后NOD1表達(dá)升高,可激活其下游的受體相互作用蛋白2(RIP2),進(jìn)而上調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子-κB p65(NF-κB p65),促進(jìn)NF-κB p65磷酸化(p-NF-κB p65)參與免疫炎癥反應(yīng),并誘導(dǎo)組織損害[6-7]。有研究證實(shí)在病毒性肝炎發(fā)生及發(fā)展過程中NOD1/RIP2/NF-κB通路被激活,而阻斷該通路信號傳導(dǎo)有助于減輕免疫炎癥反應(yīng),抵抗肝損傷[8]。然而黃芪多糖是否可通過該途徑保護(hù)病毒性肝炎的肝組織結(jié)構(gòu)和肝功能尚不清楚。為探討該問題,本研究取60只雌性C3H/HeJ小鼠建立病毒性肝炎模型開展動物實(shí)驗(yàn),旨在為黃芪多糖在病毒性肝炎患者中的推廣使用奠定基礎(chǔ)。
1.1 材料
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動物與細(xì)胞 60只雌性C3H/HeJ小鼠,無特定病原體級,6~8周齡,體質(zhì)量(21±2) g,購自中國科學(xué)院上海實(shí)驗(yàn)動物中心,許可證號:SCXK(滬)2020-0001,飼養(yǎng)于小鼠標(biāo)準(zhǔn)代謝籠中,溫度21~25 ℃,相對濕度40%~70%,12 h光照/12 h黑暗,自由進(jìn)食、飲水,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。L2細(xì)胞株(貨號:G10561)購自中國上海拜利生物科技有限公司。本研究經(jīng)武漢大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心倫理委員會審批通過,審批號:WDRM動(福)第20200607號。
1.1.2 藥物與試劑 黃芪多糖凍干(北京愛迪森生物科技公司,批號:2006134);胸腺肽-α1(上海豐壽生物科技公司,批號:2004128);3型鼠肝炎病毒(MHV-3)(上海雅吉公司,貨號:14-36430);磷酸鹽緩沖液(PBS)、甲基纖維素、二甲苯溶液、細(xì)胞裂解液(美國Sigma公司,批號:200413、200711、200116、200518);蘇木素-伊紅(HE)染色試劑盒(Solarbio中國公司,批號:2007135);結(jié)晶紫染色試劑盒、鼠血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽紅素(TBIL)檢測試劑盒、鼠血清腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、IL-1β、IL-8檢測試劑盒(上海歌凡生物,批號:2003169、2004155、2003128、2006196、2007102、2005119、2005203);最小必需培養(yǎng)基-2(MEM-2)(美國Cellgro公司,貨號:G1002159);Trizol試劑(美國Invitrogen公司,貨號:15896075);逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(美國Qiagen公司,貨號:208132);NOD1、RIP2、NF-κB p65與內(nèi)參甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)引物序列(參照Gene bank信息,利用Primer5.0軟件設(shè)計(jì),委托深圳晶美生物科技有限公司合成并驗(yàn)證);二甲喹啉法(BCA)蛋白定量試劑盒(美國Sigma公司,批號:200716);兔抗鼠NOD1、RIP2、NF-κB p65、p-NF-κB p65單克隆抗體工作液,羊抗兔NOD1、RIP2、NF-κB p65、p-NF-κB p65多克隆抗體工作液(Abcam中國公司,批號:RS02507A、RS02611C、RS02718A、RS02756A、RM02619B、RM02723B、RM02804A、RM03108C)。
1.1.3 儀器 RM5220型小鼠標(biāo)準(zhǔn)代謝籠(上海玉研生物科技);OptiMair型超凈工作臺(新加坡易思高);TP-114型電子天平(美國Denver公司);AllegraX-5型臺式離心機(jī)(美國Beckman coulter公司);MDF-U32V型超低溫冰箱(日本Sanyo公司);IN55型CO2培養(yǎng)箱(德國Memmert公司);TONE96型聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)儀(德國Jena公司);NSW-20PHC型光學(xué)顯微鏡(日本Carton公司);AU480型全自動生化分析儀(美國Beckman coulter公司);Trans-Blot Turbo型轉(zhuǎn)膜儀、PowerPacTM型凝膠電泳儀(美國Bio-Rad公司)。
1.2 方法
1.2.1 建模、分組與給藥方法 將60只雌性C3H/HeJ小鼠,采用隨機(jī)數(shù)字表法分為建模組(50只)和正常組(10只)。建模組采用MHV-3腹腔注射建立病毒性肝炎小鼠模型[9],取0.01 mol/L磷酸鹽緩沖液(PBS)對MHV-3進(jìn)行稀釋,純化后取10 pfu/200 μl腹腔注射,每只200 μl,正常組同步腹腔注射等量無菌PBS。2周后建模組和正常組中各隨機(jī)取1只小鼠斷頭法處死,迅速剝離肝組織,HE染色觀察肝組織病理改變;檢測肝組織病毒空斑數(shù)[10],計(jì)數(shù)病毒空斑(同1.2.3)。驗(yàn)證建模成功后,將建模組存活小鼠采用隨機(jī)數(shù)字表法分為模型組、胸腺肽組、黃芪多糖低、中、高劑量組。胸腺肽組腹腔注射胸腺肽-α1 10 μg,黃芪多糖低、中、高劑量組腹腔注射100、200、400 mg/kg黃芪多糖凍干溶于1 ml/100 g體質(zhì)量的生理鹽水中腹腔注射(相當(dāng)于臨床等效劑量、2倍臨床等效劑量、4倍臨床等效劑量),模型組和正常組予以等量生理鹽水腹腔注射,各組均每天給藥1次,連續(xù)1個月。
1.2.2 肝臟指數(shù)、肝功能指標(biāo)及炎癥因子水平檢測 各組小鼠均于干預(yù)后采用斷頭法處死,電子天平稱取體質(zhì)量和肝臟質(zhì)量,肝臟指數(shù)(%)=體質(zhì)量/肝臟質(zhì)量×100%。另摘取小鼠眼球取外周血,3 500 r/min離心,取上清液采用全自動生化分析儀測定各組肝功能指標(biāo)(ALT、AST、TBIL)和炎癥因子(TNF-α、IL-1β、IL-8)水平。
1.2.3 肝組織HE染色和病毒滴度檢測 剝離各組小鼠肝組織,用10%甲醛固定,石蠟包埋,連續(xù)4 μm切片,烤片,二甲苯15 min脫蠟2次,梯度乙醇水化(無水乙醇、95%、85%、75%乙醇各3 min),蒸餾水水化3 min。蘇木素染色10 min,流水沖洗后鹽酸乙醇分化,流水藍(lán)化,伊紅復(fù)染1 min,梯度乙醇脫水(75%、85%、95%乙醇和無水乙醇各1 min),二甲苯透明后封固,觀察肝組織病理變化。檢測肝組織病毒空斑數(shù)[10],取肝組織勻漿,用MEM-2培養(yǎng)基梯度稀釋上清液做滴度分析,另于24孔板內(nèi)培養(yǎng)基培養(yǎng)L2細(xì)胞至匯合率達(dá)90%。將L2細(xì)胞陳舊培養(yǎng)基棄去,用PBS洗滌,將50 μl稀釋好的肝臟組織上清液均勻鋪于細(xì)胞層,室溫下無菌操作臺內(nèi)每10~15 min混合1次,共3次,促使細(xì)胞與病毒充分接觸。將2%甲基纖維素取出與培養(yǎng)液等體積比例混合,500 μl/孔細(xì)胞均勻鋪在被病毒感染的細(xì)胞層,待其凝固后轉(zhuǎn)移細(xì)胞培養(yǎng)板至CO2培養(yǎng)箱中37 ℃ 16~20 h,取出細(xì)胞并將上層甲基纖維素-培養(yǎng)層挑出,結(jié)晶紫染色,5 min后自來水沖洗,計(jì)數(shù)病毒空斑。
1.2.4 肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65 mRNA表達(dá) 采用實(shí)時逆轉(zhuǎn)錄PCR法檢測肝組織上述基因表達(dá)。將肝組織液氮研磨,加入1 ml 預(yù)冷Trizol試劑混勻后提取RNA,調(diào)整濃度為0.5 μg/μl,合成互補(bǔ)的DNA。設(shè)計(jì)并合成PCR反應(yīng)引物,其中NOD1正向引物:5'-GAACTCGAGAATGAAATGAAATTAAATATGG-3',反向引物:5'-GAACCGCGGACTCATTCATTCAGGGAAACTGG-3',預(yù)計(jì)產(chǎn)物長度186 bp;RIP2:正向引物:5'-CTGAATATCCTGATGTTGCTTGGC-3',反向引物:5'-TTGCTACTTCGTGACTGTGAGAG-3',預(yù)計(jì)產(chǎn)物長度198 bp;NF-κB p65:正向引物:5'-AGTTGAGGGGACTTCCCAGG-3',反向引物:5'-CCTGGGAAAGTCCCCTCAACT-3',預(yù)計(jì)產(chǎn)物長度210 bp;GAPDH:正向引物:5'-GACCACAGTCCATGCCATCAC-3',反向引物:5'-ACGCCTGCTTCACCACCTT-3',預(yù)計(jì)產(chǎn)物長度140 bp。擴(kuò)增反應(yīng):94 ℃5 min,40次循環(huán),94 ℃ 15 s、60 ℃ 45 s,54 ℃ 10 min。設(shè)置陰性對照,即加入不含擴(kuò)增基因的模板PCR反應(yīng)。60 ℃測定熒光值繪制熔解曲線,2-ΔΔCt計(jì)算。
1.2.5 肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白表達(dá)及p-NF-κB p65水平 采用免疫印跡法檢測肝組織上述蛋白表達(dá)及p-NF-κB p65水平。取100 mg肝臟組織勻漿后加入細(xì)胞裂解液1 ml,提取總蛋白后定量。凝膠分離50 μg蛋白的抽提物,電泳后將其轉(zhuǎn)膜,并于洗膜后加入兔抗鼠單克隆抗體(稀釋比例1∶1 000),4 ℃過夜。再次洗膜后加入酶標(biāo)記的羊抗兔多克隆抗體工作液(稀釋比例1∶2 500),37 ℃ 2 h。再次洗膜后壓片,以Quantity one軟件分析目的蛋白條帶灰度值與內(nèi)參條帶灰度值,計(jì)算二者的比值;免疫組化法檢測肝組織上述蛋白表達(dá)及p-NF-κB p65水平,取100 mg肝臟組織,經(jīng)0.1 mol/L甲醛溶液浸泡24 h固定。石蠟包埋、修整,梯度濃度乙醇脫水(70%乙醇溶液6 h→80%乙醇溶液6 h→95%乙醇溶液Ⅰ12 h→95%乙醇溶液Ⅱ 12 h→100%乙醇Ⅰ1.5 h→100%乙醇Ⅱ 1.5 h)。檸檬酸0.1 g+檸檬酸三鈉0.75 g+200 ml蒸餾水對組織塊進(jìn)行抗原熱修復(fù),連續(xù)切片(層厚4 μm),65 ℃、24 h烤片。二甲苯15 min 3次,乙醇水化,沖洗5 min,3%過氧化氫溶液孵育(室溫15 min)。37 ℃封閉孵育0.5 h,滴加一抗,沖洗5 min 3次,滴加二抗(1∶2 000),沖洗5 min×3次。二氨基聯(lián)苯胺顯色,蘇木精復(fù)染,樹膠封片。Image J軟件分析各蛋白的積分光密度(IOD)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料符合正態(tài)分布,采用±s描述,并用單因素方差分析和SNK-q檢驗(yàn),兩樣本比較采用成組t檢驗(yàn)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 模型驗(yàn)證及各組樣本量、結(jié)局情況 正常組和建模組小鼠肝組織HE染色顯示,正常組肝細(xì)胞索以中央靜脈為中心向四周放射,肝小葉結(jié)構(gòu)清晰,肝細(xì)胞聯(lián)系緊密且核大、核圓,核仁明顯,胞質(zhì)豐富,匯管區(qū)結(jié)構(gòu)清晰;建模組肝細(xì)胞明顯腫脹,且有水樣變性,胞質(zhì)疏松,有散在點(diǎn)狀壞死和淋巴細(xì)胞浸潤,見圖1。
圖1 正常組與建模組小鼠肝組織病理改變(HE染色,×200)Fig.1 Pathological changes of liver tissue in normal group and modeling group (HE staining, ×200)
正常組小鼠肝組織病毒空斑數(shù)為0,建模組為4.20×104個/g),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=148.975,P<0.001)。根據(jù)HE染色和肝組織病毒空斑數(shù)對比結(jié)果證實(shí)建模組模型建立成功,其中正常組余9只小鼠,建模組有49只存活小鼠,將其采用隨機(jī)數(shù)字表分為模型組(10只)、胸腺肽組(9只)、黃芪多糖低、中、高劑量組(各10只),給藥期間均無小鼠死亡。
2.2 干預(yù)后各組小鼠肝臟指數(shù)、血清ALT、AST和TBIL水平比較 干預(yù)后各組小鼠肝臟指數(shù)、血清ALT、AST和TBIL水平比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與正常組比較,模型組肝臟指數(shù)、血清ALT、AST和TBIL水平均升高(P<0.05);與模型組比較,胸腺肽組、黃芪多糖各劑量組肝臟指數(shù)、血清ALT、AST和TBIL水平均降低(P<0.05);與胸腺肽組比較,黃芪多糖低劑量組肝臟指數(shù)、血清ALT、AST和TBIL水平均升高(P<0.05),黃芪多糖高劑量組肝臟指數(shù)、血清ALT、AST和TBIL水平均降低(P<0.05),見表1。
表1 干預(yù)后各組小鼠肝臟指數(shù)、血清ALT、AST和TBIL水平比較(±s)Tab.1 Comparison of liver indexes, serum ALT, AST and TBIL levels of mice in each group after intervention (±s)
表1 干預(yù)后各組小鼠肝臟指數(shù)、血清ALT、AST和TBIL水平比較(±s)Tab.1 Comparison of liver indexes, serum ALT, AST and TBIL levels of mice in each group after intervention (±s)
Note:Compared with normal group, 1)P<0.05; compared with model group, 2)P<0.05;compared with thymosin group, 3)P<0.05.
TBIL/(μmol·L-1)31.22±6.01 104.25±22.711)64.25±15.402)88.46±20.352)3)62.37±13.282)52.55±10.472)3)34.752<0.001 Groups Normal (n=9)Model (n=10)Thymosin (n=9)Astragalus polysaccharide low dose (n=10)Astragalus polysaccharide middle dose (n=10)Astragalus polysaccharide high dose (n=10)F P Liver index/%3.55±0.50 5.63±0.891)4.01±0.522)4.32±0.642)3)3.97±0.562)3.71±0.532)3)13.298<0.001 ALT/(U·L-1)19.25±3.16 178.59±24.671)81.69±17.542)111.22±21.022)3)83.20±16.322)50.17±9.382)3)29.315<0.001 AST/(U·L-1)87.05±17.20 165.21±24.351)102.04±20.252)140.30±21.782)3)101.91±19.792)93.18±19.602)3)40.068<0.001
2.3 干預(yù)后各組小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-8水平比較 干預(yù)后各組小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-8水平比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與正常組比較,模型組血清TNF-α、IL-1β和IL-8水平均升高(P<0.05);與模型組比較,胸腺肽組、黃芪多糖各劑量組血清TNF-α、IL-1β和IL-8水平均降低(P<0.05);與胸腺肽組比較,黃芪多糖低劑量組血清TNF-α、IL-1β和IL-8水平均升高(P<0.05),黃芪多糖高劑量組血清TNF-α、IL-1β和IL-8水平均降低(P<0.05),見表2。
表2 干預(yù)后各組小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-8水平比較(±s)Tab.2 Serum TNF-α, IL-1β and IL-8 levels of mice in each group after intervention (±s)
表2 干預(yù)后各組小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-8水平比較(±s)Tab.2 Serum TNF-α, IL-1β and IL-8 levels of mice in each group after intervention (±s)
Note:Compared with normal group, 1)P<0.05; compared with model group, 2)P<0.05; compared with thymosin group, 3)P<0.05.
IL-8/(mg·L-1)25.45±5.33 786.97±104.551)325.15±60.082)502.13±85.422)3)327.85±61.572)104.86±20.092)3)69.189<0.001 Groups Normal (n=9)Model (n=10)Thymosin(n=9)Astragalus polysaccharide low dose (n=10)Astragalus polysaccharide middle dose (n=10)Astragalus polysaccharide high dose (n=10)F P TNF-α/(ng·L-1)16.83±3.02 51.52±10.381)34.25±6.822)42.04±7.632)3)32.96±7.012)24.67±5.222)3)31.675<0.001 IL-1β/(ng·L-1)9.02±1.79 20.30±4.581)14.02±3.042)16.31±3.752)3)13.98±3.012)11.22±2.752)3)42.453<0.001
2.4 干預(yù)后各組小鼠肝組織病理改變比較 干預(yù)后正常組小鼠肝組織HE染色表現(xiàn)同2.1;模型組肝細(xì)胞有嚴(yán)重水腫,且可見大量點(diǎn)狀壞死灶,有嚴(yán)重肝索排列紊亂、肝竇擠壓變窄、炎癥浸潤等表現(xiàn);黃芪多糖低劑量組肝細(xì)胞有明顯水腫,有部分點(diǎn)狀壞死灶,肝索排列紊亂、肝竇擠壓變窄等表現(xiàn);黃芪多糖中劑量組和胸腺肽組肝細(xì)胞有水腫,可見少部分點(diǎn)狀壞死灶,有輕微肝索排列紊亂、肝竇擠壓變窄等表現(xiàn);黃芪多糖高劑量組少部分肝細(xì)胞水腫,極少壞死,肝細(xì)胞基本聯(lián)系緊密且胞質(zhì)豐富,見圖2。
圖2 干預(yù)后各組小鼠肝組織病理改變(HE染色,×200)Fig.2 Pathological changes of liver tissue of mice in each group after intervention (HE staining, ×200)
2.5 干預(yù)后各組小鼠肝組織病毒空斑數(shù)比較 干預(yù)后各組小鼠肝組織病毒空斑數(shù)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與正常組比較,模型組肝組織病毒空斑數(shù)增多(P<0.05);與模型組比較,胸腺肽組、黃芪多糖劑量組肝組織病毒空斑數(shù)均降低(P<0.05);與胸腺肽組比較,黃芪多糖低劑量組肝組織病毒空斑數(shù)增多(P<0.05),黃芪多糖高劑量組肝組織病毒空斑數(shù)減少(P<0.05),見表3。
表3 干預(yù)后各組小鼠肝組織病毒空斑數(shù)比較(±s,1×104個/g)Tab.3 Comparison of viral plaque number in liver tissue of mice in each group after intervention (±s,1×104/g)
表3 干預(yù)后各組小鼠肝組織病毒空斑數(shù)比較(±s,1×104個/g)Tab.3 Comparison of viral plaque number in liver tissue of mice in each group after intervention (±s,1×104/g)
Note:Compared with normal group, 1)P<0.05; compared with model group, 2)P<0.05;compared with thymosin group, 3)P<0.05.
Groups Virus plaque number Normal (n=9)Model (n=10)Thymosin (n=9)Astragalus polysaccharide low dose (n=10)Astragalus polysaccharide middle dose (n=10)Astragalus polysaccharide high dose (n=10)0 7.10±1.251)3.01±0.542)4.63±0.722)3)2.96±0.522)2.18±0.372)3)47.865<0.001 F P
2.6 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65 mRNA表達(dá)比較 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65 mRNA表達(dá)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與正常組比較,模型組肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65 mRNA表達(dá)均升高(P<0.05);與模型組比較,胸腺肽組、黃芪多糖劑量組肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65 mRNA表達(dá)均降低(P<0.05);與胸腺肽組比較,黃芪多糖低劑量組肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65 mRNA表達(dá)均升高(P<0.05),黃芪多糖高劑量組肝組織NOD1、RIP2、NFκB p65 mRNA表達(dá)均降低(P<0.05),見表4。
表4 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65 mRNA表達(dá)比較(±s)Tab.4 Comparison of mRNA expressions of NOD1,RIP2 and NF-κB p65 in liver tissues of mice in each group after intervention (xˉ±s)
表4 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65 mRNA表達(dá)比較(±s)Tab.4 Comparison of mRNA expressions of NOD1,RIP2 and NF-κB p65 in liver tissues of mice in each group after intervention (xˉ±s)
Note:Compared with normal group, 1)P<0.05; compared with model group, 2)P<0.05;compared with thymosin group, 3)P<0.05.
Groups Normal(n=9)Model (n=10)Thymosin (n=9)Astragalus polysaccharide low dose (n=10)Astragalus polysaccharide middle dose(n=10)Astragalus polysaccharide high dose (n=10)NOD1 0.47±0.06 1.38±0.241)0.71±0.122)0.97±0.152)3)RIP2 0.32±0.05 1.55±0.291)0.76±0.092)1.04±0.182)3)NF-κB p65 0.65±0.08 1.46±0.351)0.83±0.072)0.99±0.092)3)0.73±0.102)0.74±0.102)0.85±0.082)0.71±0.102)3)29.256<0.001 F P 0.60±0.082)3)32.074<0.001 0.59±0.082)3)29.653<0.001
2.7 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白表達(dá)、p-NF-κB p65水平比較 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白表達(dá)、p-NF-κB p65水平比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與正常組比較,模型組肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白表達(dá)、p-NF-κB p65水平均升高(P<0.05);與模型組比較,胸腺肽組、黃芪多糖劑量組肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白表達(dá)、p-NF-κB p65水平均降低(P<0.05);與胸腺肽組比較,黃芪多糖低劑量組肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白表達(dá)、p-NF-κB p65水平均升高(P<0.05),黃芪多糖高劑量組肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白表達(dá)、p-NF-κB p65水平均降低(P<0.05),見圖3、圖4、表5、表6。
表5 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白表達(dá)、p-NF-κB p65水平比較(±s)Tab.5 Comparison of NOD1, RIP2 and NF-κB p65 protein expressions and p-NF-κB p65 levels in liver tissue of mice in each group after intervention (±s)
表5 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白表達(dá)、p-NF-κB p65水平比較(±s)Tab.5 Comparison of NOD1, RIP2 and NF-κB p65 protein expressions and p-NF-κB p65 levels in liver tissue of mice in each group after intervention (±s)
Note:Compared with normal group, 1)P<0.05; compared with model group, 2)P<0.05;compared with thymosin group, 3)P<0.05.
Groups Normal (n=9)Model (n=10)Thymosin (n=9)Astragalus polysaccharide low dose (n=10)Astragalus polysaccharide middle dose (n=10)Astragalus polysaccharide high dose (n=10)NF-κB p65 p-NF-κB p65 0.09±0.03 0.98±0.141)0.34±0.052)0.56±0.092)3)0.32±0.042)0.18±0.032)3)35.433<0.001 F P NOD1 0.85±0.17 1.69±0.301)1.08±0.172)1.24±0.202)3)1.06±0.152)0.97±0.122)3)30.383<0.001 RIP2 0.50±0.08 1.36±0.241)0.81±0.132)0.99±0.172)3)0.80±0.112)0.68±0.072)3)37.602<0.001 0.76±0.12 1.88±0.371)1.05±0.222)1.32±0.252)3)1.02±0.212)0.87±0.172)3)31.245<0.001
表6 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白、p-NF-κB p65水平IOD比較(±s)Tab.6 Comparison of IOD of NOD1, RIP2 and NF-κB p65 protein comparisons and p-NF-κB p65 levels in liver tissue of mice in each group after intervention (±s)
表6 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白、p-NF-κB p65水平IOD比較(±s)Tab.6 Comparison of IOD of NOD1, RIP2 and NF-κB p65 protein comparisons and p-NF-κB p65 levels in liver tissue of mice in each group after intervention (±s)
Note:Compared with normal group, 1)P<0.05; compared with model group, 2)P<0.05;compared with thymosin group, 3)P<0.05.
p-NF-κB p65 Groups NOD1 RIP2 NF-κB p65 655.54±103.62 1 948.79±429.611)1 043.14±195.852)1 388.60±255.962)3)1 030.36±191.242)841.35±163.772)3)48.819<0.001 Normal (n=9)Model (n=10)Thymosin (n=9)Astragalus polysaccharide low dose (n=10)Astragalus polysaccharide middle dose (n=10)Astragalus polysaccharide high dose (n=10)F P 1 852.86±315.47 3 796.54±642.831)2 420.53±428.792)2 798.66±504.972)3)2 436.78±435.892)2 169.78±518.772)3)41.527<0.001 1 231.04±226.97 3 359.95±671.551)1 994.57±302.312)2 586.53±478.062)3)1 971.83±312.542)1 657.52±244.952)3)50.076<0.001 897.52±143.00 2 218.53±547.051)1 239.51±196.992)1 557.64±301.352)3)1 247.68±201.522)1 026.37±189.662)3)44.784<0.001
圖3 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65蛋白表達(dá)、p-NF-κB p65水平檢測Fig.3 Detection of NOD1, RIP2 and NF-κB p65 protein expressions and p-NF-κB p65 levels in liver tissues of mice in each group after intervention
圖4 干預(yù)后各組小鼠肝組織NOD1、NF-κB p65、RIP2蛋白及p-NF-κB p65水平檢測(免疫組化法,×100)Fig.4 Detection of NOD1 protein,NF-κB p65 protein,RIP2 protein and p-NF-κB p65 levels in liver tissue of mice in each group after intervention (immunohistochemical method, ×100)
病毒性肝炎不僅可導(dǎo)致肝組織炎癥損傷,還可發(fā)展為肝硬化、肝功能衰竭甚至是肝細(xì)胞癌。然而目前常用的抗病毒藥物雖然能抑制或殺滅病毒、減輕對肝組織造成的損傷,但其效果仍有改進(jìn)空間。黃芪多糖是中藥材黃芪提取物的主要成分,具有抗病毒、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫、保護(hù)肝臟等作用[11-12],因此本研究重點(diǎn)探討該藥物對病毒性肝炎小鼠的作用及分子機(jī)制。
當(dāng)病毒侵入機(jī)體后,巨噬細(xì)胞與樹突狀細(xì)胞等可快速識別病原微生物并吞噬、消滅,并且同時可產(chǎn)生干擾素及相關(guān)的細(xì)胞因子,將病毒信息加工處理后傳遞給淋巴細(xì)胞,進(jìn)而激活免疫應(yīng)答,增強(qiáng)對病毒的抵抗作用[13]。然而在病毒感染情況下免疫細(xì)胞可產(chǎn)生干擾素和炎癥細(xì)胞因子,包括TNF-α、IL-1β和IL-8等促炎癥因子,誘發(fā)炎癥反應(yīng),若免疫激活狀態(tài)失控則可產(chǎn)生大量的干擾素和炎癥細(xì)胞因子,導(dǎo)致炎癥性組織損害。有報(bào)道指出,在病毒性肝炎小鼠可見肝組織炎癥浸潤和點(diǎn)狀壞死灶,且肝細(xì)胞有腫脹、變性表現(xiàn)[14],本研究結(jié)果與該報(bào)道相符,證實(shí)病毒感染可導(dǎo)致肝組織炎癥損傷,也提示抑制免疫炎癥反應(yīng)是減輕病毒性肝炎肝損傷的重要途徑。
MHV-3腹腔注射是常用的病毒性肝炎建模方法,該病毒株穩(wěn)定,毒力強(qiáng),可引起小鼠病毒性肝炎炎癥損傷[15]。C3H/HeJ小鼠存在Toll樣受體4(TLR4)基因自發(fā)性突變,對脂多糖無反應(yīng)[16]。而TLR4可與肝炎病毒相互作用引起組織炎癥,因此本研究選用MHV-3腹腔注射方法對C3H/HeJ雌鼠建立病毒性肝炎模型,且獲得了與吳婷等[17]學(xué)者一致的結(jié)果,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的順利開展奠定了基礎(chǔ)。
本研究中干預(yù)后模型組小鼠肝臟指數(shù)、肝功能、炎癥因子水平和肝組織病毒空斑數(shù)均高于正常組,證實(shí)病毒性肝炎小鼠建模成功,肝組織中有大量MHV-3病毒,且可造成炎癥反應(yīng)并引起肝功能損害,模型組肝組織病理較正常組嚴(yán)重改變,表明該建模方法可導(dǎo)致肝組織損害。此外,本研究中胸腺肽組和黃芪多糖劑量組肝臟指數(shù)、肝功能、炎癥因子水平和肝組織病毒空斑數(shù)均低于模型組,肝組織病理也較模型組減輕,且黃芪多糖高劑量組的效果與作用均最佳,可知胸腺肽和黃芪多糖均可保護(hù)病毒性肝炎小鼠的肝功能,減輕炎癥反應(yīng)和肝組織病理改變,推測與肝組織中病毒感染和復(fù)制受到抑制有直接關(guān)系。黃芪多糖增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗病毒的作用已經(jīng)得到既往報(bào)道的認(rèn)可[18-20]。有研究指出,黃芪多糖可誘導(dǎo)產(chǎn)生干擾素,促進(jìn)抗體形成,增強(qiáng)機(jī)體免疫功能[21];另有報(bào)道表明,黃芪多糖主要是通過提高非特異性抗體水平增強(qiáng)機(jī)體免疫力從而發(fā)揮抗病毒作用,這表明黃芪多糖很可能通過抑制病毒性肝炎小鼠免疫激活導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)減輕肝組織損傷[22]。既往報(bào)道顯示,黃芪多糖可降低免疫性肝損傷小鼠血清炎癥因子TNF-α水平并改善肝功能指標(biāo),本研究與該報(bào)道相符[23];另有研究顯示,黃芪多糖能夠通過調(diào)節(jié)免疫性肝損傷小鼠脾臟淋巴細(xì)胞表面CD28、CD80表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能[24]。本研究在此基礎(chǔ)上探討了黃芪多糖對病毒性肝炎小鼠可能的免疫效應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制,具有一定的創(chuàng)新性。另外胸腺肽屬于胸腺組織分泌的具有生理活性的多肽,也是目前常用的免疫調(diào)節(jié)劑,有報(bào)道證實(shí)胸腺肽-α1可調(diào)節(jié)機(jī)體免疫,并改善慢性乙型肝炎患者的肝功能,推測該藥物很可能通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫,抑制炎癥反應(yīng),進(jìn)而減輕肝損傷發(fā)揮改善肝功能的作用[25]。故而本研究選用胸腺肽-α1作為陽性對照藥物。
病毒感染所致的免疫激活進(jìn)而引發(fā)肝組織炎癥損傷是一個十分復(fù)雜的病理過程,其中NOD1/RIP2/NF-κB通路參與并發(fā)揮重要作用。NODs的寡聚化被認(rèn)為是受體激活與信號傳遞的表現(xiàn),無論是直接識別病毒感染或病毒感染間接導(dǎo)致的NOD1被激活均可引起免疫炎癥反應(yīng)。煙曲霉菌感染可激活NOD1,進(jìn)而引起氣管上皮和肺組織上皮炎癥浸潤與組織損害,本研究也發(fā)現(xiàn)MHV-3感染可導(dǎo)致肝組織NOD1表達(dá)上調(diào)。RIP2位于NOD1的下游,屬于一種絲氨酸/蘇氨酸激酶,對半胱氨酸蛋白酶有募集作用,并且能夠與NF-κB通路相互介導(dǎo),參與細(xì)胞變性、凋亡等[26-27]。有報(bào)道證實(shí),敲除小鼠胚胎纖維原細(xì)胞中RIP2,NOD1激動劑并不能激活NF-κB,這就說明RIP2是NOD1和NF-κB的橋梁,也是NOD1信號通路中信息轉(zhuǎn)入的關(guān)鍵分子[28]。RIP2被激活后可對IκB激酶家族產(chǎn)生誘導(dǎo)作用,上調(diào)NF-κB表達(dá),以NF-κB p65為代表的分子大量活化,p-NF-κB p65水平升高,啟動相關(guān)炎癥基因的表達(dá),抵御致病微生物。然而NF-κB持續(xù)激活同時也會誘導(dǎo)機(jī)體釋放大量的TNF-α、IL-1β和IL-8等因子,導(dǎo)致組織炎癥浸潤和功能損傷,有研究證實(shí)NF-κB表達(dá)升高甚至可導(dǎo)致器官衰竭,且與炎癥反應(yīng)有緊密關(guān)系[29]。因此在病毒性肝炎治療時抑制NOD1/RIP2/NF-κB通路的信號傳導(dǎo)有利于減輕免疫激活所致的炎癥反應(yīng)引發(fā)的肝組織損傷。本研究結(jié)果中胸腺肽組和黃芪多糖劑量組肝組織NOD1、RIP2、NF-κB p65 mRNA與蛋白表達(dá),p-NF-κB p65水平均低于模型組,而模型組則均高于正常組,與上述分析一致,推測可能因?yàn)辄S芪多糖是通過抑制NOD1/RIP2/NFκB通路減輕病毒性肝炎小鼠肝損傷的,且高劑量的黃芪多糖效果更理想,提示該藥物在此方面有理想的開發(fā)價(jià)值。
對C3H/HeJ雌鼠采用MHV-3腹腔注射法可建立病毒性肝炎模型,且可見肝組織病理改變和病毒侵害;胸腺肽和黃芪多糖均可降低肝臟指數(shù),改善肝功能,減輕炎癥反應(yīng)和肝損傷,減少病毒空斑數(shù);胸腺肽和黃芪多糖可能通過抑制NOD1/RIP2/NF-κB通路減輕病毒性肝炎小鼠肝損傷;黃芪多糖的作用呈劑量依賴性,中劑量黃芪多糖作用與胸腺肽相當(dāng),而高劑量黃芪多糖作用更理想。