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【摘要】 觀察健脾活血方對(duì)酒精復(fù)合內(nèi)毒素脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)誘導(dǎo)的肝損傷大鼠庫(kù)普弗細(xì)胞活化信號(hào)通路的影響。方法:采用Lieber-Decarli酒精飲料飼養(yǎng)6周誘導(dǎo)的酒精性肝損傷模型,分設(shè)正常組,無(wú)酒精飲料組,酒精飲料組和酒精飲料加健脾活血方組,造模第3周起灌胃給藥或蒸餾水至第6周末,各組再以LPS 10 mg/kg 一次性灌胃,3.5 h后取材。檢測(cè)血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase, ALT)活性和肝組織甘油三酯(triglyceride, TG)含量;HE染色觀察大鼠肝組織病理改變;CD68免疫組化觀察庫(kù)普弗細(xì)胞活化狀態(tài);ELISA法檢測(cè)門脈血漿腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)含量;Western-blotting方法檢測(cè)肝組織TNF-α、磷酸化的IκB(phosphorylation-IκB, P-IκB)、Toll樣受體4(Toll-like receptor 4, TLR4)、CD68蛋白表達(dá)。結(jié)果:經(jīng)健脾活血方干預(yù)后,大鼠肝臟組織病理?yè)p傷減輕,肝組織TG含量以及血清ALT活性和門脈血漿TNF-α含量下降;同時(shí),大鼠肝臟TNF-α、P-IκB、TLR4和CD68蛋白表達(dá)明顯減輕。結(jié)論:健脾活血方對(duì)酒精復(fù)合LPS誘導(dǎo)的肝損傷大鼠CD68、TLR4、P-IκB和TNF-α具明顯抑制作用。
【關(guān)鍵詞】 肝疾病, 酒精性
酒精性肝病長(zhǎng)期以來(lái)是西方國(guó)家的主要肝臟疾病之一,而近年來(lái)的流行病學(xué)調(diào)查資料顯示,其發(fā)病率在我國(guó)也呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)[1]。目前,圍繞“二次攻擊”學(xué)說(shuō), 內(nèi)毒素或脂多糖(lipopolysaccharides, LPS) 激活肝臟庫(kù)普弗細(xì)胞產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子是酒精性肝損傷研究的熱點(diǎn)之一?,F(xiàn)已知,LPS經(jīng)內(nèi)毒素受體如CD14、Toll樣受體4(Toll-like receptor 4, TLR4)的作用激活肝臟庫(kù)普弗細(xì)胞,活化核因子κB(nuclear factor κB, NF-κB)信號(hào)啟動(dòng)炎癥因子如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)的轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致肝損傷。我們前期的研究結(jié)果已經(jīng)證實(shí),中藥復(fù)方健脾活血方具有抗Lieber-Decarli酒精飲料誘導(dǎo)的大鼠酒精性肝損傷的作用,并且進(jìn)一步證實(shí)該方能夠通過(guò)抑制酒精引起的腸滲漏[2]及脂質(zhì)過(guò)氧化[3]來(lái)達(dá)到上述的藥理作用。為了進(jìn)一步探討健脾活血方抗酒精性肝損傷的作用機(jī)制,本文觀察了該方對(duì)于Lieber-Decarli酒精飲料復(fù)合LPS灌胃二次攻擊誘導(dǎo)的大鼠肝損傷模型中LPS激活肝臟庫(kù)普弗細(xì)胞信號(hào)通路的影響,現(xiàn)報(bào)道如下。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 動(dòng)物和藥物 SD雄性大鼠42只,體質(zhì)量150~160 g,購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。健脾活血方由白術(shù)、白芍、丹參、澤瀉、五味子、姜黃、枳殼和葛根等組成。先提取藥物(白術(shù)和枳殼等)中的揮發(fā)性成分,然后再將藥物水提,最后將揮發(fā)油成分混合入水提物中。動(dòng)物用藥生藥含量為 0.9 g/ml .
1.1.2 主要試劑 Lieber-Decarli酒精飼料:無(wú)水乙醇,購(gòu)自上海振興化工一廠產(chǎn)品,分析純AR,批號(hào)200402359;干酪素,L-胱氨酸,DL-甲硫氨酸,玉米油,橄欖油,紅花油,麥芽糖糊精,纖維素,水溶性膳食纖維,酒石酸氫膽堿,黃原膠,磷酸氫鈣,氯化鈉,檸檬酸鉀,硫酸鉀,氧化鎂,硫酸錳,硫酸亞鐵,碳酸鋅,碳酸銅,碘酸鉀,亞硒酸鈉,硫酸鉻鉀,氟化鈉,蔗糖,鹽酸維生素B1,核黃素,鹽酸維生素B6,煙酸,泛酸鈣,葉酸,維生素H,維生素B12, 乙酸維生素A, 維生素D3,乙酸維生素E,甲基萘醌亞硫酸氫鈉,對(duì) 氨基苯甲酸,肌醇,右旋糖,中國(guó)醫(yī)藥(集團(tuán))上?;瘜W(xué)試劑公司產(chǎn)品。LPS(Escherichia coli 0111:B4),為美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品,實(shí)驗(yàn)時(shí)用滅菌注射用水溶解,工作終濃度1 mg/ml.檢測(cè)試劑:丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine amin-otransferase, ALT)測(cè)定試劑盒,為衛(wèi)生部上海生物制品研究所產(chǎn)品;甘油三酯(triglyceride, TG)測(cè)定試劑盒,為浙江東甌生物工程有限公司產(chǎn)品。大鼠血漿TNF-α檢測(cè)試劑盒,為R&D公司產(chǎn)品;DAB濃縮顯色液和小牛血清白蛋白,均為上海華美生物工程公司產(chǎn)品;胃蛋白酶和多聚賴氨酸,均為北京鼎國(guó)生物技術(shù)公司產(chǎn)品;二甲苯和蘇木素染料,均為上?;瘜W(xué)試劑廠產(chǎn)品;中性樹(shù)膠,為上海標(biāo)本模型廠產(chǎn)品;30%過(guò)氧化氫,為上海桃浦化工廠產(chǎn)品;苯甲基磺酰氟,為Serva公司產(chǎn)品;三氨基甲烷,為上海生物工程公司產(chǎn)品;β巰基乙醇、吐溫20、十二烷基硫酸鈉、N,N,N‘,N’-四甲基乙二胺、甘氨酸和40%Acr/Bis溶液,均為Bio-Rad公司產(chǎn)品;甲醇,為Burdick & Jackson公司產(chǎn)品;硝酸纖維素膜和溴酚藍(lán),均為Amersham公司產(chǎn)品。Nonidet P40和蛋白酶抑制劑,均為Roche公司產(chǎn)品;化學(xué)發(fā)光底物,為Pierce公司產(chǎn)品;脫脂奶粉,為Nestle公司產(chǎn)品;醫(yī)用X光膠片(12.7 cm×18.7 cm),為上海海鷗照相機(jī)有限公司感光材料廠產(chǎn)品;多克隆羊抗大鼠TNF-α抗體,為R&D公司產(chǎn)品。單克隆小鼠抗大鼠磷酸化IκB抗體(phosphorylation-IκB, P-IκB),為Cell Signaling Technology公司產(chǎn)品;多克隆羊抗大鼠TLR4抗體,為Santa Cruz Biotechnology公司產(chǎn)品;單克隆小鼠抗大鼠CD68抗體,為Serotec公司產(chǎn)品;多克隆兔抗羊Ⅱ抗,為Jackson Immu-noresearch Laboratories Inc公司產(chǎn)品;單克隆兔抗小鼠Ⅱ抗,為Santa Cruz Biotechnology公司產(chǎn)品。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 造模與分組 參照Lieber-DeCarli酒精飼料配方和美國(guó)杰弗遜大學(xué)醫(yī)學(xué)院酒精性肝病研究中心相關(guān)飼養(yǎng)方案,42只大鼠隨機(jī)分正常對(duì)照組( 6只 );酒精液體飼料組(24只)和無(wú)酒精液體飼料組(簡(jiǎn)稱對(duì)照組,12只),均單居。除正常組外,分別采用特制負(fù)壓式帶刻度玻璃容器,每日消毒后定量飼以酒精熱量占36%的Lieber-DeCarli酒精飼料和含相同熱量的無(wú)酒精對(duì)照飼料。第3周起,酒精液體飼料組再次隨機(jī)分為酒精液體飼料組(簡(jiǎn)稱模型組,12只)、酒精液體飼料加健脾活血方組(簡(jiǎn)稱中藥組,12只)。中藥組在給予酒精飼料的同時(shí),灌胃給藥0.01 ml/g,1次/d,正常組、模型組和對(duì)照組按相同標(biāo)準(zhǔn)給予蒸餾水。
1.2.2 取材 造模6周后,大鼠禁食5 h,分別灌服LPS 10 mg/kg(間隔10 min灌1只),并在灌服LPS 3.5 h后,分別采取門靜脈血(無(wú)熱源肝素抗凝管收集制備血漿)、下腔靜脈血和肝組織。
1.2.3 觀察項(xiàng)目和方法 (1)大鼠一般狀態(tài)、進(jìn)食量及體質(zhì)量變化。(2)肝組織病理變化:HE染色,光鏡下觀察肝組織炎癥變化和脂肪變性程度。 (3)血 清ALT活性和肝組織TG含量:采用生化試劑盒檢測(cè)。(4)門脈血漿TNF-α含量測(cè)定:采用ELISA試劑盒測(cè)定。(5)肝組織CD68蛋白表達(dá)及分布:免疫組化染色法。Ⅰ抗,PBS稀釋,工作濃度1∶100;Ⅱ抗,PBS稀釋,工作濃度1∶250.(6)肝組織CD68、TLR4和TNF-α蛋白表達(dá):Western-blotting法。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 11.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料用 x ± s 表示,組間兩兩比較用 t 檢驗(yàn)。
2 結(jié)果
2.1 一般狀態(tài)、進(jìn)食量及體質(zhì)量變化 對(duì)照組1只大鼠在灌飼LPS時(shí)意外死亡。各組大鼠進(jìn)食量和熱卡攝入無(wú)明顯差異,排除飲食及酒精量的差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。造模前后同期各組大鼠體質(zhì)量無(wú) 明顯差異。
2.2 肝臟病理變化 模型組大鼠視野內(nèi)1/3以上的肝細(xì)胞出現(xiàn)脂肪變性,以肝腺泡3帶為中心,其余的大部分肝細(xì)胞變性、腫脹,胞漿內(nèi)充滿小的空泡,即以酒精性脂肪肝病理表現(xiàn)為主。中藥組大鼠肝細(xì)胞脂肪變性程度明顯減輕,脂滴數(shù)量減少。此外,對(duì)照組大鼠有3只也偶見(jiàn)有散在小泡狀脂肪滴。見(jiàn)圖1.
2.3 肝臟TG含量變化 模型組肝TG含量為正常組的9.4倍和對(duì)照組的4.9倍。健脾活血方可以明顯降低肝組織TG含量,中藥組TG含量均值為模型組的67%.見(jiàn)表1.
2.4 門靜脈血漿TNF-α含量和血清ALT活性的變化 模型組門靜脈血漿TNF-α含量和血清ALT活性明顯高于正常組和對(duì)照組。而中藥組的上述指標(biāo)均明顯低于模型組。見(jiàn)表1.
2.5 肝臟庫(kù)普弗細(xì)胞活化狀態(tài) CD68免疫組化染色顯示,正常組和對(duì)照組大鼠肝臟肝小葉匯管區(qū)肝竇內(nèi)可見(jiàn)極少量CD68陽(yáng)性染色。模型組大鼠肝臟可見(jiàn)明顯的CD68陽(yáng)性染色區(qū)域,集中在肝細(xì)胞脂肪變性及炎細(xì)胞浸潤(rùn)明顯的匯管區(qū)肝竇內(nèi)。中藥組大鼠CD68陽(yáng)性染色較模型組明顯減少,但分布同模型組。見(jiàn)圖1.
2.6 肝組織CD68、TLR4、P-IκB和TNF-α蛋白表達(dá)的變化 正常組大鼠肝組織CD68、TLR4、P-IκB和TNF-α蛋白均有少量表達(dá),對(duì)照組TNF-α蛋白表達(dá)也略有增加,模型組大鼠肝組織CD68、TLR4、P-IκB和TNF-α蛋白表達(dá)則均明顯增加,而中藥組的上述蛋白表達(dá)均明顯低于酒精模型組。見(jiàn)圖2.
圖1 各組大鼠肝組織HE染色和CD68免疫組化染色(×200) (略)
Figure 1 HE staining for liver tissue and immunohistochemical staining for CD68 (×200)
A: HE staining for liver tissue; A1: Normal group; A2: Control liquid diet group; A3: Ethanol liquid diet group; A4: Jianpi Huoxue Decoction group. B: Immunohistochemical staining for CD68; B1: Normal group; B2: Control liquid diet group; B3: Ethanol liquid diet group; B4: Jianpi Huoxue Decoction group.
表1 大鼠肝組織TG含量、血漿TNF-α含量和血清ALT活性的變化(略)
Table 1 Contents of TG in liver, TNF-α in portal vein plasma and activity of ALT in serum
*P <0.05,*P <0.01, vs ethanol liquid diet group;△P <0.05,△△P <0.01, vs control liquid diet group.
圖2 健脾活血方對(duì)酒精性肝損傷復(fù)合LPS攻擊大鼠肝組織CD68、TLR4、P-IκB 、TNF-α蛋白表達(dá)的影響(Western-blotting)(略)
Figure 2 Effects of Jianpi Huoxue Decoction on protein expressions of CD68, TLR4, P-IκB and TNF-α in rats with liver injury induced by Lieber-Decarli diet and LPS (Western-blotting)
1: Normal group; 2: Control liquid diet group; 3: Ethanol liquid diet group; 4: Jianpi Huoxue Decoction group;
*P <0.05,*P <0.01, vs ethanol liquid diet group.
3 討論
近年來(lái),由于“二次攻擊”學(xué)說(shuō)被不斷深入廣泛地研究,酒精性肝病的發(fā)病機(jī)制研究取得了較大進(jìn)展。LPS是革蘭陰性菌細(xì)胞膜的主要脂質(zhì)成分,可以激動(dòng)強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)。大量研究表明,LPS通過(guò)活化庫(kù)普弗細(xì)胞(即肝巨噬細(xì)胞)產(chǎn)生炎癥因子參與了酒精性肝損傷的病理過(guò)程,庫(kù)普弗細(xì)胞源性的TNF-α在實(shí)驗(yàn)性酒精性肝病中發(fā)揮了重要的病理作用[4]。嗜酒者空腸微生物系中,革蘭陰性菌含量明顯增高[5]。長(zhǎng)期飼喂酒精的大鼠,用抗生素對(duì)其進(jìn)行腸內(nèi)滅菌或飼以乳酸菌,可降低酒精飼喂大鼠內(nèi)毒素水平和肝損傷的程度,防止轉(zhuǎn)氨酶的升高[6]。LPS體內(nèi)主要來(lái)源于腸道革蘭陰性桿菌。長(zhǎng)期的酒精作用可致使腸道通透性發(fā)生改變引起腸滲漏[7],從而使腸道內(nèi)的內(nèi)毒素進(jìn)入血液。LPS信號(hào)的傳遞依賴于LPS受體的存在與活化。已經(jīng)證實(shí)TLR4是革蘭陰性菌LPS特異性受體[8]。TLR4基因突變的C3H/HeJ小鼠經(jīng)4周胃內(nèi)酒精灌注后,肝組織損 傷程度、轉(zhuǎn)氨酶水平、TNF-α mRNA表達(dá)水平均較野生型對(duì)照組明顯減輕[9]。LPS同血液中的LPS結(jié)合蛋白(LPS binding protein, LBP)形成復(fù)合物與效應(yīng)細(xì)胞膜上的膜型CD14相結(jié)合,在低濃度下激活效應(yīng)細(xì)胞(如單核/巨噬細(xì)胞,庫(kù)普弗細(xì)胞等)[8]。由于CD14缺乏跨膜功能區(qū),LPS-LBP復(fù)合物與庫(kù)普弗細(xì)胞表面的CD14結(jié)合后,在模式識(shí)別受體TLR4的參與下完成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。TLR4下游信號(hào)通過(guò)胞內(nèi)一系列受體相關(guān)信號(hào)分子的參與最終誘導(dǎo)I-κB發(fā)生磷酸化降解,使NF-κB轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞核啟動(dòng)炎癥因子如TNF-α的轉(zhuǎn)錄,從而導(dǎo)致肝損傷。中醫(yī)對(duì)于酒精性肝病有“傷酒”、“脅痛”、“酒癖”、“酒疸”和“酒臌‘等病名,認(rèn)為飲酒為外因,而素體稟賦不足、脾胃虛弱為內(nèi)因,健脾等調(diào)理脾胃運(yùn)化功能的治療方法是臨床治療酒精性肝病的基本治法治則。我們根據(jù)中醫(yī)基礎(chǔ)理論及長(zhǎng)期的臨床實(shí)踐總結(jié)了治療酒精性肝病的有效方劑健脾活血方,并經(jīng)前期的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)該方具有抗酒精性肝損傷的藥理作用。本研究重點(diǎn)觀察了健脾活血方對(duì)Lieber-Decar-li酒精飲料誘導(dǎo)的大鼠酒精性肝損傷復(fù)合LPS灌胃二次攻擊模型中LPS誘導(dǎo)庫(kù)普弗細(xì)胞活化信號(hào)通路的影響。大鼠肝臟組織病理學(xué)、血清ALT水平的觀察結(jié)果提示,該方能夠有效地抑制Lieber-Decarli酒精飲料復(fù)合LPS灌胃二次攻擊所致的肝損傷。同時(shí),門脈血漿TNF-α含量、肝組織TNF-α蛋白表達(dá)檢測(cè)結(jié)果均提示該方能夠顯著降低造模后大鼠體內(nèi)TNF-α的表達(dá),即健脾活血方能夠抑制該模型中炎癥因子TNF-α的釋放。進(jìn)一步觀察LPS活化庫(kù)普弗細(xì)胞信號(hào)通路的上游P-IκB及LPS受體表達(dá)情況發(fā)現(xiàn),經(jīng)健脾活血方干預(yù)后,大鼠肝臟P-IκB和TLR4的蛋白表達(dá)明顯較模型組減輕。同時(shí),免疫組化與Western-blotting檢測(cè)的結(jié)果也表明作為庫(kù)普弗細(xì)胞表面標(biāo)志分子的CD68蛋白表達(dá)在該方干預(yù)后明顯較模型組減輕,即健脾活血方能夠抑制該模型大鼠肝臟庫(kù)普弗細(xì)胞的活化。本研究的結(jié)果提示,健脾活血方具有抑制Lieber-Decarli酒精飲料復(fù)合LPS灌胃二次攻擊所致的肝損傷及炎癥因子TNF-α釋放的藥理作用。同時(shí),該方對(duì)肝臟庫(kù)普弗細(xì)胞活化及LPS受體TLR4蛋白表達(dá)也具有明顯的抑制作用。
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