杜瑞雪,汪銳,李善姬
(1.吉林醫(yī)藥學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,吉林吉林 132013)(2.延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院,吉林延吉 133002)
酒精性肝?。╝lcoholic liver disease)是肝臟內(nèi)脂肪過度沉積導(dǎo)致的肝臟疾病,長期大量喝酒是該病發(fā)生的直接原因,早期表現(xiàn)為脂肪肝、酒精性肝炎,如能嚴(yán)格戒酒,進(jìn)行保肝治療,肝臟病變可以逆轉(zhuǎn),如果任由其發(fā)展為肝纖維化和肝硬化,則難以逆轉(zhuǎn)[1]。所以在酒精性肝病的早期階段盡早治療,阻止肝臟病變的進(jìn)一步擴展。酒精性肝病多發(fā)生于西方國家,隨著人們生活水平的提高,社交的需要和傳統(tǒng)的“酒文化”導(dǎo)致我國脂肪肝發(fā)病率呈逐年上升的趨勢,其危害性已經(jīng)不可小覷,酒中的乙醇在肝臟代謝成為乙醛,大量蓄積可引起肝細(xì)胞壞死和纖維化。輕中度患者惡心、肝區(qū)隱痛,肝腫大和腹水,重度患者可發(fā)生食管靜脈曲張破裂出血,肝性腦病等。我國很多學(xué)者也已經(jīng)對該疾病的進(jìn)行深入研究,但由于酒精性脂肪肝的發(fā)病機制較為復(fù)雜涉及生理、生化、免疫和遺傳等眾多學(xué)科,研究進(jìn)展較為緩慢,治療效果不盡如人意。
枳椇(Hovenia acerba)為鼠李科枳椇屬植物(Rhamnacea genus),是我國公布的藥食兩用中藥,果實甘甜,枳椇子可入藥。在古代《唐本草》、《本草綱目》等多部醫(yī)藥著作中都對其解酒功效有具體的記載,并且現(xiàn)代的眾多藥理實驗研究表明枳椇屬植物含皂苷、黃酮和生物堿等解酒成分,其中以二氫楊梅素和黃酮類化合物中的槲皮素效果顯著。中藥的應(yīng)用時間長久且毒副作用小,療效優(yōu)于西藥[2,3],研究表明枳椇提取物有緩解酒精肝脂肪變性和炎癥,保護(hù)肝臟損傷的作用[4~7],謝立等[8]證明了枳椇乙酸乙酯層的有效成分含量高于其他提取層,也有實驗證實了二氫楊梅素的解酒作用[9,10]。課題組在前期研究中證明了枳椇乙酸乙酯提取層的解酒作用,故本實驗著手于枳椇乙酸乙酯層的4種單體(槲皮素、柚皮素、楊梅素、二氫楊梅素)來篩選解酒保肝的有效成分,為進(jìn)一步研究和開發(fā)有解酒保肝作用的保健食品提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 材料與試劑
人肝臟HL7702細(xì)胞株,武漢普諾賽生命科技有限公司;二氫楊梅素、槲皮素、柚皮素、楊梅素,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院藥物研究所;RPMI-1640培養(yǎng)基、胎牛血清、胰蛋白酶、二甲基亞砜,美國GIBCO公司;油紅O,中國醫(yī)藥(集團)上?;瘜W(xué)試劑公司;TG、ALT、AST檢測試劑盒,上海嵐派生物技術(shù)有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
雙人單面凈化工作臺,蘇州凈化設(shè)備有限公司;恒溫二氧化碳培養(yǎng)箱,Thermo;全自動酶標(biāo)儀,Olympus;倒置生物顯微鏡,Olympus。
1.3 實驗方法
1.3.1 人肝細(xì)胞HL7702培養(yǎng)及MTT法篩選乙醇最佳誘導(dǎo)濃度
細(xì)胞培養(yǎng)所用培養(yǎng)基為含 10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基。細(xì)胞以1×105個/mL接種于96孔培養(yǎng)板,待細(xì)胞長滿孔底加入配好的乙醇工作液(終濃度為0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、2.4%、3.6%),繼續(xù)培養(yǎng)48 h,吸出上清液,每孔加30 μL(5 mg/mL)MTT,置培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)4 h后吸去孔內(nèi)上清液,每孔加入150 μL DMSO,全自動酶標(biāo)儀于波長570 nm檢測各孔吸光度值(A),同時設(shè)置調(diào)零孔(培養(yǎng)基、MTT、DMSO)、對照孔(細(xì)胞、培養(yǎng)基、MTT、DMSO)。
1.3.2 飽和油紅O觀察酒精性脂肪肝體外造模
將乙醇用RPMI-1640培養(yǎng)液稀釋濃度為0.6%、0.9%、1.2%的工作液,取對數(shù)生長期細(xì)胞于24孔板培養(yǎng),加入不同濃度乙醇工作液,繼續(xù)培養(yǎng)48 h,吸去舊培養(yǎng)液。用1 mL PBS緩沖液輕緩低漂洗3次,加4%多聚甲醛固定30 min。把飽和油紅O及去離子水按照以下比例制成油紅O稀釋液,飽和油紅O:去離子水=3:2,靜置10 min左右,濾膜過濾備用。每孔加500 μL油紅O稀釋液覆蓋孔板底部,避光染色1 h,純凈水漂洗三次,除去多余染料,倒置顯微鏡觀察。
1.3.3 MTT法篩選四種成分對乙醇造模前后細(xì)胞活性的影響
實驗分為正常對照組 N(含 10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)液、細(xì)胞);乙醇模型組E(0.9%酒精濃度工作液、含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)液、細(xì)胞);枳椇不同提取部位乙酸乙酯層4種成分(二氫楊梅素A、槲皮素B、柚皮素C、楊梅素D)的高、中、低劑量實驗組(相當(dāng)于4 mg/mL、3 mg/mL和2 mg/mL的枳椇生藥、0.9%酒精濃度工作液、含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)液、細(xì)胞)。取對數(shù)生長期細(xì)胞于96孔板,置于37 ℃、5% CO2孵育箱培養(yǎng)24 h,加入預(yù)先配置的工作液,每孔100 μL,設(shè)10個平行孔。繼續(xù)培養(yǎng)48 h后,加入MTT于培養(yǎng)箱培養(yǎng)4 h,再加入DMSO,酶標(biāo)儀檢測吸光度。
1.3.4 檢測肝酶ALT、AST和細(xì)胞內(nèi)TG含量
取對數(shù)生長期細(xì)胞于24孔板培養(yǎng)24 h,0.9%乙醇工作液干預(yù)48 h,加入不同濃度藥物繼續(xù)干預(yù)48 h,收集細(xì)胞。按照試劑盒操作說明檢測肝酶ALT、AST和細(xì)胞內(nèi)TG的含量。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理
采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理,實驗數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較先檢驗正態(tài)性和方差齊性,若方差齊,采用單因素方差分析,若不齊采用單因素ANOVA兩兩比較。選定p<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 MTT篩選乙醇誘導(dǎo)的最佳濃度
表1 不同濃度乙醇作用于HL7702肝細(xì)胞后細(xì)胞的活性情況Table 1 The HL7702 cells activity change by different concentration ethanol
MTT法篩選乙醇造模的最佳誘導(dǎo)濃度,酶標(biāo)儀檢測吸光度,計算細(xì)胞活性變化,結(jié)果見表 1。當(dāng)乙醇濃度為0.9%時,體外造模效果最好。由表1結(jié)果可知,與對照組相比,乙醇濃度為0.3%、0.6%時,細(xì)胞活性在100%以上,OD值較對照組稍增高,顯微鏡下觀察這兩種濃度下細(xì)胞形態(tài),細(xì)胞形態(tài)和對照組相比無明顯改變,生長良好,當(dāng)乙醇濃度為0.9%、1.2%時,細(xì)胞活性分別為95.62%、85.01%,OD值與對照組相比稍下降,細(xì)胞形態(tài)稍有增大,生長正常;當(dāng)乙醇濃度為2.4%、3.6%時,細(xì)胞活性在80%以下,OD值與對照組相比下降較明顯,肝細(xì)胞體積明顯增大,細(xì)胞存活率也明顯下降。根據(jù) MTT檢測結(jié)果、細(xì)胞活性變化再結(jié)合顯微鏡下細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察,可以選擇乙醇濃度為0.9%或1.2%工作液建立脂肪肝模型進(jìn)行接下來藥物篩檢工作。
2.2 觀察乙醇造模后細(xì)胞內(nèi)的脂滴情況
油紅O染色觀察發(fā)現(xiàn)用0.9%乙醇體外造模脂肪肝細(xì)胞效果最好,細(xì)胞腫脹變圓,脂肪顆粒清晰可見。正常對照組細(xì)胞形態(tài)正常,生長狀態(tài)良好,胞漿內(nèi)無明顯脂滴形成;乙醇組細(xì)胞形態(tài)有不同程度的改變,細(xì)胞腫脹明顯,細(xì)胞內(nèi)有橘紅色脂滴形成。0.9%濃度乙醇組細(xì)胞內(nèi)脂滴顆粒呈連珠狀排列,界限清楚且分布均勻;1.2%濃度乙醇組細(xì)胞內(nèi)也有較多脂滴顆粒,但是分布不均勻,排列雜亂無序脂滴顆粒之間界限模糊,部分細(xì)胞出現(xiàn)胞膜破裂,細(xì)胞脫壁現(xiàn)象也明顯。為提高實驗的準(zhǔn)確性,減少干擾因素,故結(jié)合表1實驗結(jié)果,本試驗最終選用濃度0.9%乙醇進(jìn)行體外酒精性脂肪肝造模。
2.3 四種成分對乙醇造模細(xì)胞的影響
表2 4種成分對乙醇造模細(xì)胞的影響Table 2 The Effects of 4 components on ethanol model cells
四種成分干預(yù)造模后細(xì)胞,MTT法檢測藥物對細(xì)胞的存活率影響,結(jié)果見表2。由表2結(jié)果可知,二氫楊梅素和槲皮素干預(yù)造模細(xì)胞的存活率為94%~95%,OD值與對照組相比略有下降但與模型組相比略有上升,說明這兩種藥物對體外酒精性脂肪肝細(xì)胞的效果明顯。與對照組相比,枳椇乙酸乙酯層 4種單體對酒精性脂肪肝模型進(jìn)行干預(yù),二氫楊梅素和槲皮素干預(yù)細(xì)胞后整體活性高于模型組,而柚皮素對細(xì)胞活性幾乎無影響;組內(nèi)比較,二氫楊梅素與槲皮素干預(yù)脂肪肝模型,隨著藥物劑量的增加細(xì)胞活性呈相對增加趨勢,楊梅素只有高劑量組對細(xì)胞活性有微弱影響,柚皮素幾乎無變化。
2.4 藥物干預(yù)后細(xì)胞內(nèi)TG含量檢測
檢測藥物干預(yù)造模細(xì)胞后TG含量的變化,結(jié)果見表 3。細(xì)胞內(nèi)甘油三指的含量是檢測脂肪肝的一項重要指標(biāo),造模細(xì)胞的TG含量增加,二氫楊梅素和槲皮素干預(yù)脂肪肝細(xì)胞,TG含量相對減少,說明二氫楊梅素和槲皮素可以緩解脂肪肝細(xì)胞內(nèi)甘油三酯的代謝紊亂。由表3結(jié)果可知,模型組TG含量為0.28 mmoL/L,相比對照組0.07 mmoL/L增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05),與模型組比較,除柚皮素和楊梅素的低劑量組外,其他各組細(xì)胞內(nèi)甘油三酯的含量有顯著差異(p<0.05)。組內(nèi)比較發(fā)現(xiàn),二氫楊梅素高劑量組細(xì)胞內(nèi)甘油三酯含量為0.15 mmoL/L,低于中低劑量組,說明隨藥物濃度增加,細(xì)胞內(nèi)甘油三酯的含量減少,合成受到抑制,而其他組的差異不明顯。由此可知,二氫楊梅素有抑制細(xì)胞內(nèi)TG合成的作用,且比槲皮素、柚皮素和楊梅素的效果好。
表3 各單體干預(yù)人正常HL7702肝細(xì)胞后TG含量Table 3 The content of TG in HL7702 cells by four monomers(±s, n=5, mmoL/L)
表3 各單體干預(yù)人正常HL7702肝細(xì)胞后TG含量Table 3 The content of TG in HL7702 cells by four monomers(±s, n=5, mmoL/L)
注:a表示模型組與對照組相比,p<0.05;b表示與模型組相比,p<0.05;c表示與各組高劑量相比,p<0.05。下表同。
組別 TG含量N 0.07±0.05 E(0.9%乙醇) 0.28±0.00a E+A高劑量組 0.15±0.01b中劑量組 0.18±0.00bc低劑量組 0.21±0.01bc E+B高劑量組 0.18±0.01b中劑量組 0.18±0.02b低劑量組 0.19±0.02b E+C高劑量組 0.26±0.02b中劑量組 0.27±0.005b低劑量組 0.27±0.02c E+D高劑量組 0.26±0.01b中劑量組 0.27±0.01bc低劑量組 0.27±0.01
2.5 藥物干預(yù)后細(xì)胞肝酶ALT、AST 泄漏量檢測
表4 各單體干預(yù)細(xì)胞后肝酶ALT、AST泄漏量Table 4 The leakage of ALT, AST on HL7702 by four monomers(±s, n=5, mmoL/L)
表4 各單體干預(yù)細(xì)胞后肝酶ALT、AST泄漏量Table 4 The leakage of ALT, AST on HL7702 by four monomers(±s, n=5, mmoL/L)
組別 ALT含量 AST含量N 4.56±0.01 14.19±0.00 E(0.9%乙醇) 9.79±0.01a 22.26±0.01a E+A 高劑量組 6.56±0.00b 17.15±0.01b中劑量組 7.06±0.00bc 17.95±0.04bc低劑量組 7.45±0.00bc 18.25±0.01bc E+B 高劑量組 7.33±0.01b 17.64±0.04b中劑量組 7.34±0.01b 17.71±0.02b低劑量組 7.36±0.01bc 17.84±0.01bc E+C 高劑量組 9.68±0.02b 21.84±0.02b中劑量組 9.71±0.01b 21.92±0.02bc低劑量組 9.73±0.01b 21.98±0.01bc E+D 高劑量組 9.28±0.00b 21.71±0.07b中劑量組 9.29±0.00bc 21.81±0.04b低劑量組 9.32±0.00bc 21.95±0.01b
檢測藥物干預(yù)造模細(xì)胞 ALT、AST泄漏量的變化,結(jié)果見表4。肝酶ALT、AST含量與肝損傷有關(guān),泄漏量越多肝損傷越明顯,結(jié)果顯示,模型組ALT、AST泄漏量明顯升高,二氫楊梅素和槲皮素干預(yù)脂肪肝細(xì)胞,ALT、AST泄漏量下降明顯。由表4結(jié)果可知,模型組細(xì)胞的肝酶ALT、AST泄漏量分別為9.79 mmoL/L和22.6 mmoL/L,相比對照組4.56 mmoL/L和14.19 mmoL/L明顯升高,有顯著差異(p<0.05);與模型組比較,各藥物干預(yù)組的肝酶泄漏量均有顯著差異(p<0.05),其中效果最好的是二氫楊梅素高劑量組,ALT泄漏量為6.56 mmoL/L,AST泄漏量為17.15 mmoL/L;與高劑量組相比,二氫楊梅素和楊梅素中低劑量的 ALT泄漏量升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05),二氫楊梅素和柚皮素中低劑量AST升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05),綜合比較,二氫楊梅素抑制肝細(xì)胞內(nèi)ALT、AST泄漏量效果最好。
3.1 肝臟是人體的重要解毒器官,酒精的代謝過程(90%~95%)主要在肝臟進(jìn)行,當(dāng)長期大量攝入酒精,超出肝臟的解毒能力,就會導(dǎo)致機體內(nèi)重要的生理生化代謝失衡,嚴(yán)重?fù)p傷肝細(xì)胞,導(dǎo)致酒精性脂肪肝。枳椇作為傳統(tǒng)解酒良藥,一直發(fā)揮它的有效作用,研究表明[3]中國傳統(tǒng)解酒良方枳椇云母湯可以通過清除自由基、抗脂質(zhì)過氧化、降低肝組織中細(xì)胞因子的表達(dá)起到保肝作用。
3.2 合理利用枳椇解酒護(hù)肝中的有效成分并進(jìn)行提取分離成為現(xiàn)代研究的新思路,本課題組前期實驗確定了枳椇乙酸乙酯層的解酒效果最佳,因此本次研究從乙酸乙酯層提取了4種成分,分別為二氫楊梅素、槲皮素、柚皮素和楊梅素,通過建立體外酒精性脂肪肝模型,藥物干預(yù),檢測藥物對模型細(xì)胞的抑制率,觀察藥物干預(yù)前后細(xì)胞內(nèi)脂肪顆粒的變化,檢測細(xì)胞TG、ALT、AST含量變化,來篩選枳椇乙酸乙酯層中解酒保肝的有效成分。
3.3 實驗結(jié)果表明,二氫楊梅素的解酒效果最佳,潘仁奇[9]等人對二氫楊梅素解酒作用的研究表明,二氫楊梅素能延長醉酒小鼠的耐受時間,并能明顯地縮短醒酒的時間,證實二氫楊梅素有較好的防醉解酒效果,與本次研究結(jié)果一致,在今后的保健食品及其相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)中,考慮其解酒的藥效作用,為產(chǎn)品開發(fā)提供理論依據(jù)。