孫青 薛曉偉 閆斌 田國慶 梁曉春

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)是一種與胰島素抵抗和遺傳易感性密切相關的代謝應激性肝損傷，其疾病譜包括非酒精性肝脂肪變、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)、肝硬化和肝細胞癌[1-2]。近年來，胰島素抵抗和肥胖在1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus，T1DM)發(fā)病機制中的作用受到關注[3]。臨床研究發(fā)現(xiàn)成人T1DM患者NAFLD發(fā)病風險增加[4-5]；研究證實鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)誘導T1DM大鼠可見肝臟脂肪變性[6-7]，其具體機制尚不清楚，缺乏有效治療方法。本研究擬初步探索中藥復方筋脈通對STZ誘導糖尿病大鼠肝臟損傷和脂肪變性等表型的保護作用，為進一步機制研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與試劑

6～8周齡雄性SD大鼠，體重180～200 g，購自北京維通利華實驗動物技術有限公司，許可證號：SCXK(京)2011-0004。于北京協(xié)和醫(yī)院動物實驗室SPF級環(huán)境飼養(yǎng)，維持飼料喂養(yǎng)，進食、飲水不限。筋脈通膠囊為中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)院院內制劑，由菟絲子10 g、女貞子10 g、水蛭3 g、延胡索10 g、桂枝10 g、細辛3 g等組成，每粒含生藥0.35 g，由北京九龍制藥廠加工生產(chǎn)(批號120119)。STZ購自美國Sigma-Aldrich公司；血糖儀購自美國Abbott公司；蘇木精-伊紅染色(hematoxylin-eosin staining，HE)液購自北京九州柏林生物科技有限公司；Masson三色染色液購自珠海貝索生物技術有限公司。

1.2 動物分組及給藥

SD大鼠適應性喂養(yǎng)3天，隨機分正常對照組和糖尿病組和筋脈通組，每組各8只。造模前禁食過夜，正常對照組注射等量的枸櫞酸鹽緩沖液，糖尿病組和筋脈通組一次性腹腔注射1%STZ 55 mg/kg(0.1 mmol/L枸櫞酸鹽緩沖液配制，pH 4.5)。72小時后用血糖儀測定尾尖血糖，正常對照組大鼠血糖<7.0 mmol/L，糖尿病組和筋脈通組大鼠血糖≥16.7 mmol/L為造模成功，筋脈通組按成人劑量10倍(0.876 g·kg-1·d-1)灌胃，每日1次，糖尿病組和筋脈通組灌胃等量的生理鹽水，連續(xù)灌胃12周，每4周監(jiān)測血糖、體重。

1.3 組織取材

灌胃12周后禁食過夜，次日空腹測量體重，予12%烏拉坦腹腔注射麻醉，頸動脈取血，離心取血清并分裝，-80℃保存，用于檢測肝功、血脂。仰臥位固定，開腹取肝臟，稱重后置于冰上，切取部分肝組織置于10%中性福爾馬林緩沖液固定，用于常規(guī)石蠟包埋和病理切片。

1.4 指標檢測

肝/體重的比值、肝功、血脂用肝臟重量除以體重以計算肝/體重的比值，采用乳酸脫氫酶法檢測大鼠血清谷丙轉氨酶(alanine aminotransferase，ALT)、谷草轉氨酶(aspartate aminotransferase，AST)表達，酶法測定血清總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride，TG)、游離脂肪酸(free fatty acid，F(xiàn)FA)水平。

1.5 HE染色

每組隨機選擇6只大鼠的樣本進行HE染色。對各組的肝組織樣本進行常規(guī)脫水、石蠟包埋、切片后進行HE染色，NanoZoomer數(shù)字病理切片掃描儀掃描后利用NDP.view軟件導出圖片，觀察肝組織的病理學改變。由病理學專家讀片判定NAFLD活動評分(NAFLD activity score, NAS)。NAS評分(0～8分)：(1)肝細胞脂肪變：0分(<5%),1分(5%～33%),2分(34%～66%),3分(>66%)；(2)小葉內炎癥(20倍鏡計數(shù)壞死灶)：0分(無),1分(<2個),2分(2～4個),3分(>4個)；(3)肝細胞氣球樣變：0分(無),1分(少見),2分(多見)[8]。

1.6 Masson染色

每組隨機選擇6只大鼠的樣本進行Masson染色。切片常規(guī)脫蠟至水，Weigert鐵蘇木素染色10分鐘，酸性乙醇分化液分化，Masson藍化液返藍；麗春紅品紅染色5分鐘，磷鉬酸溶液分化；苯胺藍溶液染色10分鐘，弱酸工作液浸泡沖洗。梯度酒精脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片。掃描切片后導出圖片。

1.7 統(tǒng)計學方法

2 結果

2.1 血糖、體重結果

造模后各組大鼠體重無明顯差異(P>0.05)，自第4周起糖尿病組和筋脈通組大鼠體重較正常對照組顯著下降(P<0.05)，糖尿病組和筋脈通組間差異不顯著(P>0.05)。造模后糖尿病組和筋脈通組大鼠血糖與正常對照組比較顯著升高(P<0.01)，并持續(xù)至第12周，糖尿病組和筋脈通組間血糖無明顯差異(P>0.05)[9]。

2.2 血脂、肝/體重比值、肝功能、血脂結果

灌胃12周后，各組大鼠血清TC水平無顯著性差異(P>0.05)，而糖尿病組大鼠血清TG和FFA表達較正常對照組顯著升高(P<0.05)，筋脈通組大鼠TG、FFA水平較糖尿病組大鼠均明顯降低(P<0.05)，可見筋脈通可改善TG和FFA異常。結果見表1。

表1 灌胃12周后各組大鼠血清中TC、TG、FFA 的表達情況

注： 與正常對照組比較，aP<0.05；與糖尿病組比較，bP<0.05。

灌胃12周后，糖尿病組和筋脈通組大鼠的肝/體重的比值較正常對照組均顯著升高，且有顯著統(tǒng)計學差異(P<0.05)。肝功能方面，糖尿病組大鼠血清ALT和AST表達均明顯高于正常對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；而與糖尿病組相比，筋脈通組大鼠血清ALT、AST水平顯著降低，且有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結果見表2。

表2 灌胃12周后各組大鼠肝/體重比值、ALT、AST 的表達情況

注： 與正常對照組比較，aP<0.05；與糖尿病組比較，bP<0.05。

2.3 HE染色結果

形態(tài)方面，正常對照組大鼠肝組織肝小葉結構完整、清晰，中央靜脈大而壁薄，細胞形態(tài)正常；糖尿病組可見彌漫性肝細胞脂肪變，以小泡性脂肪變?yōu)橹?，但未見明顯的肝細胞氣球樣變；肝小葉結構模糊，伴炎癥細胞浸潤，部分可見壞死灶。筋脈通組肝細胞脂肪變的面積、程度和炎性浸潤等情況均明顯優(yōu)于糖尿病組。結果見圖1。

2.4 脂肪變性評分、炎癥評分、NAS評分結果

與正常對照組相比，糖尿病組的脂肪變性評分和炎癥評分均顯著升高(P<0.05)，未見明顯的氣球樣變。與糖尿病組比較，筋脈通組的脂肪變性評分和炎癥評分明顯降低(P<0.05)。計算NAS評分，正常對照組最低，糖尿病組最高，筋脈通組介于兩者之間。與正常對照組相比，糖尿病組NAS評分升高(P<0.05)；筋脈通組與糖尿病組相比，NAS評分明顯降低且差異顯著(P<0.05)。結果見表3。

表3 灌胃12周后各組大鼠脂肪變性評分、 炎癥評分NAS評分結果分)

注： 與正常對照組比較，aP<0.05；與糖尿病組比較，bP<0.05。

2.5 Masson染色結果

Masson染色可將膠原纖維染成藍色，提示組織纖維化程度，細胞漿、肌纖維呈紅色，細胞核呈藍黑色。本實驗結果顯示，灌胃12周后各組大鼠肝臟組織均未見明顯的肝竇周染藍色。結果見圖2。

注：A、B：正常對照組；C、D：糖尿病組；E、F：筋脈通組(A、C、E×200；B、D、F×400)。

圖1 各組大鼠肝臟組織HE染色結果

注：A：正常對照組；B： 糖尿病組；C： 筋脈通組。

圖2 各組大鼠肝臟組織Masson染色結果(×400)

3 討論

隨著肥胖和代謝綜合征的流行，NAFLD已成為中國第一大慢性肝病和健康體檢肝功能異常的首要原因[10]。臨床以生活方式干預和針對代謝綜合征各組分的藥物治療為主，但無臨床證據(jù)顯示這些藥物可改善NASH和肝纖維化，間隔肝纖維化和肝硬化是NAFLD患者肝病不良結局的獨立預測因素，而NASH更易進展為肝纖維化[11-12]，目前NAFLD缺乏有效治療方法，亟待深入研究。T1DM是一種多因素免疫介導的疾病，由遺傳易感性和環(huán)境危險因素相互作用導致，發(fā)病年齡輕，血糖較難控制，并發(fā)癥出現(xiàn)早，其發(fā)病機制目前尚未闡明。近年來有學者提出“雙重糖尿病”假說，認為部分患者同時具有T1DM(胰島β細胞被破壞)和T2DM(胰島素抵抗)的病因[3]，患有雙重糖尿病的個體同時存在代謝失調和自身免疫異常，其遺傳學特征與T1DM患者極為相似。因此，如果這類患者合并NAFLD，治療難度更大，且進一步增加心血管疾病患病風險[4]。

中藥復方筋脈通主要由菟絲子、女貞子、延胡索、水蛭、細辛、桂枝等藥物組成。方中菟絲子配女貞子補益腎之氣陰；延胡索行氣活血止痛，水蛭為血肉有情之品，配伍延胡索加強活血逐瘀之功；桂枝、細辛振奮氣血、溫通血脈。全方共奏補腎活血、溫通經(jīng)脈之功效，臨床用于治療糖尿病周圍神經(jīng)病變療效確切[13]。既往研究證實，筋脈通能夠改善T2DM患者及STZ誘導T1DM大鼠糖脂代謝[13-14]，并通過抗氧化應激、抗炎以及抗細胞凋亡等機制而起到神經(jīng)保護作用[9,15-16]，而糖脂代謝紊亂、炎癥及氧化應激等在NAFLD發(fā)病中的作用已得到公認?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，菟絲子中主要活性成分槲皮素[17]，女貞子中提取出的齊墩果酸和熊果酸[18]能夠改善NASH肝臟炎癥和脂肪變性；天然水蛭素有抗肝纖維化的作用[19]。因此，推測筋脈通對于T1DM大鼠肝臟具有保護作用。

本研究采用單次大劑量腹腔注射STZ成功復制T1DM動物模型[9]。T1DM時胰島素絕對缺乏，肝臟葡萄糖輸出增加，外周組織葡萄糖攝取減少，同時糖酵解生成ATP供能途徑受阻，此時機體主要依靠動員脂肪和蛋白質分解來提供能量，最終導致血液葡萄糖和FFA水平顯著增高。過多的游離脂肪酸由肝細胞攝取并氧化成脂肪乙酰輔酶A。當肝內乙酰輔酶A過多而超過其氧化利用時，部分轉化為TG。當TG合成超過其排泄時則貯積于肝細胞內形成脂肪肝。本研究結果顯示，造模成功12周時糖尿病組肝/體重的比值增加，血清TG、FFA水平明顯升高，HE染色可見彌漫性肝細胞脂肪變性，以小泡性脂肪變?yōu)橹?，未見明顯氣球樣變，與T2DM誘發(fā)的大、小脂滴并存的混合性脂肪肝，伴明顯氣球樣變不同[20]。而筋脈通干預可顯著下調肝/體重的比值，減輕血清脂代謝紊亂，改善肝臟脂肪變性。

NASH更易進展為肝纖維化，最終發(fā)展為肝硬化和肝癌。本研究結果顯示，糖尿病組大鼠血清ALT、AST水平顯著升高，提示存在肝細胞損傷；肝組織HE染色可見肝小葉結構模糊，伴炎癥細胞浸潤，部分可見壞死灶，提示存在肝小葉炎癥。而筋脈通治療可明顯減輕血清和肝組織的炎癥狀態(tài)、壞死等，從而起到改善NASH的作用。根據(jù)肝臟脂肪變性、炎癥以及氣球樣變程度計算NAS評分可見糖尿病組最高，正常對照組最低，筋脈通組介于兩者之間，表明筋脈通可明顯減輕肝臟脂肪變性和小葉內炎癥。肝組織Masson染色結果顯示，T1DM大鼠造模成功12周未見明顯竇周纖維化，可能與病程較短有關。

總之，本研究表明T1DM合并NAFLD肝組織學改變以小泡性脂肪變性為主，部分伴灶性炎癥細胞浸潤、壞死，不伴明顯氣球樣變及纖維化。筋脈通能夠改善血清肝功能異常及脂代謝紊亂，減輕肝細胞脂肪變性、炎性浸潤和壞死，從而起到肝臟保護作用。進一步深入探索作用機制是今后研究的方向。