葛煒煒,吳 育**,劉兆國(guó)
1 江蘇省南通市中醫(yī)院 藥劑科,南通 226001;2 南通大學(xué) 藥學(xué)院,南通226001
我國(guó)是“飲酒”大國(guó),且因之出現(xiàn)酒精性肝損傷發(fā)病年齡呈現(xiàn)年輕化的態(tài)勢(shì)[1],而長(zhǎng)期過(guò)量飲酒是造成酒精性肝病的重要原因。肝臟是酒精代謝的主要器官,因而肝臟最易受到酒精性損傷。酒精性肝病包括酒精性脂肪肝和慢性炎癥,隨著疾病的進(jìn)展,最終發(fā)展成為肝纖維化直至肝硬化[2,3],因而對(duì)酒精性肝損傷的預(yù)防和治療顯得尤為重要。臨床研究已經(jīng)表明,還原型谷胱甘肽片在乙型肝炎、藥物型肝腎損傷方面具有良好的治療效果[4],且其發(fā)揮藥理作用的主要機(jī)制是由于其結(jié)構(gòu)中包含有還原性的巰基,具有較強(qiáng)的還原能力有關(guān)[5],但更為深入的機(jī)制仍然不清楚。
本實(shí)驗(yàn)采用小鼠長(zhǎng)期大量酒精攝入構(gòu)建酒精性肝損傷模型,研究還原性谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷的保護(hù)作用及潛在機(jī)制,為臨床和后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究提供指導(dǎo)。
還原型谷胱甘肽片(規(guī)格:100 mg/片,重慶藥友制藥有限責(zé)任公司,批號(hào):CM8085);陽(yáng)性藥水飛薊賓(規(guī)格:35 mg/片,天津天士力圣特制藥有限公司,批號(hào):950701001)。
小鼠丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)檢測(cè)試劑盒(批號(hào):20190821)、小鼠天門(mén)冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)檢測(cè)試劑盒(批號(hào):20190913)、小鼠堿性磷酸酶(ALP)測(cè)定試劑盒(批號(hào):20190913)、總膽固醇(TC)測(cè)定試劑盒(批號(hào):20190911)、甘油三酯(TG)測(cè)定試劑盒(批號(hào):20190910)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-c)測(cè)定試劑盒(批號(hào):20190910)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-c)測(cè)定試劑盒(批號(hào):20190913),均購(gòu)自于南京建成生物工程研究所有限公司;小鼠腫瘤壞死因子α(TNF-α)ELISA 試劑盒(批 號(hào):050201)、小鼠白介素-6(IL-6)ELISA 試劑盒(批號(hào):053452)均購(gòu)自杭州聯(lián)科生物技術(shù)有限公司;小鼠高遷移率族蛋白B1(HMGB-1)ELISA 試劑盒(批號(hào):L092721)購(gòu)自武漢華美生物工程有限公司;Trizol 提取液(美國(guó)Thermo 公司,批號(hào):101005);轉(zhuǎn)錄試劑盒(南京諾唯贊生物科技有限公司,批號(hào):7E380H9);Sybrgreen 試劑盒(北京全式金生物科技有限公司,批號(hào):H2357);羧甲基纖維素鈉等化學(xué)試劑購(gòu)自國(guó)藥化學(xué)有限公司。
BP211 電子分析天平(德國(guó)賽多利斯集團(tuán));Multiskan 型號(hào)酶標(biāo)儀(美國(guó)Thermo 公司);7500 快速實(shí)時(shí)熒光定量PCR 系統(tǒng)(美國(guó)ABI 公司)。
SPF 級(jí)白色I(xiàn)CR 小鼠,體重18~20 g,均為雄性,購(gòu)自揚(yáng)州大學(xué)比較醫(yī)學(xué)中心,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(蘇)2017-0007。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障環(huán)境設(shè)置:12 h/12 h 晝夜光線。
隨機(jī)將60 只雄性ICR 小鼠等分為6 組,每組為10 只,分別為空白組、模型組、水飛薊賓陽(yáng)性藥組(50 mg·kg-1)、還原型谷胱甘肽片低、中、高3 個(gè)劑量組(200、400、800 mg·kg-1)。待動(dòng)物適應(yīng)性飼養(yǎng)后,除空白組外,其余5 組均灌胃給予體積分?jǐn)?shù)(v/v)為50%的乙醇溶液(10 mL·kg-1),用于構(gòu)建酒精性肝損傷動(dòng)物模型,連續(xù)灌胃6 周[6,7];從造模當(dāng)天開(kāi)始,空白組和模型組均灌胃給予0.5%羧甲基纖維素鈉溶液;陽(yáng)性藥組灌胃給予水飛薊賓溶液;還原型谷胱甘肽片各劑量組給予對(duì)應(yīng)濃度的谷胱甘肽溶液(注:水飛薊賓和還原型谷胱甘肽片藥物,配制時(shí),均采用0.5%羧甲基纖維素鈉溶液作為溶劑)。各組灌胃體積均為10 mL·kg-1,動(dòng)物于給藥后4 h 給予酒精造模。
待造模6 周后,各組動(dòng)物處理前禁食24 h,采用天平稱(chēng)取小鼠體質(zhì)量并作記錄。動(dòng)物麻醉后,摘取動(dòng)物眼球采血;解剖動(dòng)物,取出肝臟組織,生理鹽水清洗、濾紙吸干,迅速置于天平中稱(chēng)取各組每只動(dòng)物肝臟重量并作記錄。小鼠肝組織存入冰箱備用。
各組小鼠摘眼球取出全血置于無(wú)菌1.5 mL 離心管中,在4 ℃冰箱中靜置12 h,1500 r·min-1離心分離小鼠血清,將小鼠血清分裝檢測(cè)。未檢測(cè)血清置于-80 ℃冰箱凍存?zhèn)溆?。參照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行檢測(cè)血清中的ALT、AST、ALP 含量。
參照試劑盒說(shuō)明書(shū),對(duì)各組小鼠血清中TC、TG、LDL-c、HDL-c 因子進(jìn)行檢測(cè)。
分別稱(chēng)取各組小鼠新鮮100 mg 肝臟組織,采用Trizol 提取液提取組織中全部RNA,參照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書(shū),將RNA 逆轉(zhuǎn)為相應(yīng)的cDNA,按照Sybr Green 說(shuō)明書(shū)進(jìn)行PCR 檢測(cè),得到各組樣本擴(kuò)增曲線達(dá)到閾值的循環(huán)圈數(shù)(Ct)值,計(jì)算ΔCt=Ct目的基因-Ct內(nèi)參,ΔΔCt=ΔCt樣本-ΔCt空白組平均值,采用2-ΔΔCt法定量結(jié)果并計(jì)算相對(duì)表達(dá)量。
引物序列為:TNF-α,上游:5’-CCGACCGAATGCAGTTGGA-3’,下游:5’-ACAGAGTATCTGCGC TCCGGA-3’;HMGB-1,上游:5’-CCTCAAGGGCTGCAACGAG-3’,下游:5’-TCAATCACTGTCTTGCCCCA-3’;IL-6,上游:5’-ACTGAAGATCTCCCACG GCA-3,下游:5’-GGCCGCAGAATCAGCCACCA-3’;GAPDH 上游:5’-CCTGGCACCCAGTACAAT-3’,下游:5’-GCTGATCCTCTGCTGGAA-3’。
分別稱(chēng)取各組小鼠新鮮100 mg 肝臟組織,加入1 mL PBS 緩沖液,采用玻璃勻漿器勻漿后,12000 r·min-1離心分離上清液,參照TNF-α、HMGB-1、IL-6因子Elisa 試劑盒說(shuō)明書(shū)檢測(cè)上述各因子含量。
分別稱(chēng)取各組小鼠新鮮肝臟適量,剪取小塊肝臟組織,置于10%福爾馬林溶液中固定72 h,脫水行常規(guī)石蠟包埋,切片,按照染色步驟進(jìn)行HE 染色,中性樹(shù)膠封片后,于100 倍顯微鏡下進(jìn)行拍照。采用Image-Pro Plus 對(duì)切片視野中的脂滴空泡數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)和分析。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中動(dòng)物狀態(tài)良好,飲食飲水均正常。通過(guò)對(duì)各組小鼠體質(zhì)量的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),模型組小鼠體質(zhì)量與空白組小鼠體質(zhì)量無(wú)顯著差異。對(duì)各組小鼠的肝臟指數(shù)進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn),相較于空白組,模型組小鼠肝臟指數(shù)明顯增加,提示長(zhǎng)期飲酒能夠引起動(dòng)物肝臟腫大;而陽(yáng)性藥組和還原型谷胱甘肽片(400、800 mg·kg-1)各劑量組動(dòng)物肝指數(shù)明顯減少,且與模型組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見(jiàn)表1。實(shí)驗(yàn)表明,還原型谷胱甘肽片能夠緩解小鼠因長(zhǎng)期飲酒導(dǎo)致的肝臟腫大癥狀。
表1 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠體質(zhì)量和肝臟指數(shù)的影響(,n=10)
表1 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠體質(zhì)量和肝臟指數(shù)的影響(,n=10)
注:與空白組相比,**P<0.01;與模型組相比,##P<0.01。
通過(guò)對(duì)小鼠血清中的ALT、AST、ALP 檢測(cè)發(fā)現(xiàn),動(dòng)物造模后,模型組小鼠血清中的ALT、AST、ALP 明顯增高,且與空白組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療后,陽(yáng)性藥水飛薊賓組和還原型谷胱甘肽片(200、400、800 mg·kg-1)各劑量組血清中的ALT、AST、ALP 明顯降低,且與模型組相比,差異具有顯著性意義(P<0.01),見(jiàn)表2。實(shí)驗(yàn)表明,長(zhǎng)期飲酒能夠損傷肝組織,而還原型谷胱甘肽片對(duì)此種肝損傷具有一定的保護(hù)作用。
表2 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠血清ALT、AST、ALP 的影響(,n=10)
表2 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠血清ALT、AST、ALP 的影響(,n=10)
注:與空白組相比,**P<0.01;與模型組相比,##P<0.01。
對(duì)各組小鼠血清中脂質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)TC、TG、LDL-c 以及HDL-c 檢測(cè)發(fā)現(xiàn),模型組血清中TC、TG、LDL-c 含量明顯升高,而HDL-c 含量明顯降低,且與空白組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;采用陽(yáng)性藥水飛薊賓和還原型谷胱甘肽片治療后,陽(yáng)性藥物組和還原型谷胱甘肽片(200、400、800 mg·kg-1)各劑量組血清中的TC、TG、LDL-c 含量明顯降低,而HDL-c 含量明顯升高,且與模型組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05),見(jiàn)表3。實(shí)驗(yàn)表明,還原型谷胱甘肽片能夠改善小鼠慢性酒精中毒后的脂質(zhì)代謝異常。
表3 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠血清TC、TG、LDL-c、HDL-c 的影響(,n=10)
表3 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠血清TC、TG、LDL-c、HDL-c 的影響(,n=10)
注:與空白組相比,**P<0.01;與模型組相比,#P<0.05,##P<0.01
對(duì)各組小鼠肝臟組織中炎癥相關(guān)的TNF-α、HMGB-1、IL-6 基因的mRNA 檢測(cè)發(fā)現(xiàn),模型組肝臟組織中TNF-α、HMGB-1、IL-6 基因的mRNA 水平明顯升高,且與空白組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;采用陽(yáng)性藥水飛薊賓和還原型谷胱甘肽片治療后,陽(yáng)性藥組和還原型谷胱甘肽片(200、400、800 mg·kg-1)各劑量組肝臟中的TNF-α、HMGB-1、IL-6 基因的mRNA 水平明顯降低,且與模型組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05)。見(jiàn)表4。
表4 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠肝臟TNF-α、HMGB-1、IL-6 基因的影響(,n=10)
表4 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠肝臟TNF-α、HMGB-1、IL-6 基因的影響(,n=10)
注:與空白組相比,**P<0.01;與模型組相比,#P<0.05,##P<0.01。
采用試劑盒對(duì)各組小鼠肝臟組織中的TNF-α、HMGB-1、IL-6 炎癥因子水平檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),模型組肝臟組織中TNF-α、HMGB-1、IL-6 炎癥因子明顯升高,且與空白組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;采用陽(yáng)性藥水飛薊賓和還原型谷胱甘肽片治療后,陽(yáng)性藥物組和還原型谷胱甘肽片(400、800 mg·kg-1)中、高劑量組動(dòng)物肝臟中的TNF-α、HMGB-1、IL-6炎癥因子明顯降低,且與模型組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01),見(jiàn)表5。實(shí)驗(yàn)表明,還原型谷胱甘肽片可能通過(guò)改善模型小鼠肝臟炎癥狀態(tài),發(fā)揮保護(hù)肝臟的作用。
表5 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠肝臟TNF-α、HMGB-1 以及IL-6 因子的影響(,n=10)
表5 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠肝臟TNF-α、HMGB-1 以及IL-6 因子的影響(,n=10)
注:與空白組相比,**P<0.01;與模型組相比,#P<0.05,##P<0.01。
對(duì)各組小鼠肝臟組織檢查發(fā)現(xiàn),模型組小鼠動(dòng)物肝臟明顯增大,顏色偏向于暗紅,且質(zhì)地較為蓬松,表明長(zhǎng)期飲酒導(dǎo)致了肝臟脂肪含量增加,影響肝臟質(zhì)地。通過(guò)肝組織HE 染色發(fā)現(xiàn),相較于空白組,模型組小鼠肝臟炎癥水平較高,圓形脂滴空泡明顯較多(P<0.01),表明模型組肝臟脂滴含量較多、脂肪肝的狀態(tài)較為嚴(yán)重;采用陽(yáng)性藥和還原型谷胱甘肽片治療后,動(dòng)物肝臟脂滴空泡數(shù)顯著減少,相較與模型組肝臟炎癥和脂肪肝的狀態(tài)得以緩解,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05)。見(jiàn)圖1 和表6。
酒精濫用和酒精依賴(lài)是當(dāng)前世界面臨的嚴(yán)重問(wèn)題,而我國(guó)是全球酒精性肝損傷疾病人群最多的國(guó)家,嚴(yán)重危害了人民群眾的健康。研究表明,酒精性肝損傷的發(fā)病因素和病變程度與基因、性別以及飲酒時(shí)間長(zhǎng)短等諸多因素有關(guān),其發(fā)病機(jī)制也較為復(fù)雜。乙醇進(jìn)入機(jī)體后,在肝臟乙醛脫氫酶的作用下生成乙醛,此生成的乙醛能夠通過(guò)激活肝臟中的一系列氧化酶系引起脂質(zhì)過(guò)氧化而損傷肝臟細(xì)胞,使之造成肝臟脂質(zhì)生成增加、脂滴積聚和慢性炎癥反應(yīng)[8,9]。
本研究結(jié)果表明,長(zhǎng)期酒精攝入能夠引起小鼠肝臟腫大,且伴隨著動(dòng)物血清ALT、AST、ALP 含量和脂質(zhì)代謝異常相關(guān)的TC、TG、LDL-c 顯著增加,HDL-c 明顯降低,表明酒精性肝損傷動(dòng)物模型構(gòu)建成功。對(duì)模型小鼠肝臟中炎癥因子TNF-α、HMGB-1、IL-6 表達(dá)水平檢測(cè)發(fā)現(xiàn),造模后動(dòng)物炎癥因子表達(dá)明顯增加,表明了酒精性肝損傷能夠?qū)е赂闻K炎癥的產(chǎn)生。
表6 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠肝臟脂滴空泡數(shù)的影響(,n=10)
表6 還原型谷胱甘肽片對(duì)酒精性肝損傷小鼠肝臟脂滴空泡數(shù)的影響(,n=10)
采用還原型谷胱甘肽片治療后,血清中ALT、AST、ALP 含量和脂質(zhì)代謝異常相關(guān)的TC、TG、LDL-c 顯著降低,HDL-c 顯著增加,且其肝臟中的炎癥因子和表達(dá)水平均顯著降低,表明了還原性谷胱甘肽具有保護(hù)肝細(xì)胞、減少肝臟炎癥的作用。過(guò)去的研究多聚焦于酒精能夠增加肝臟氧化應(yīng)激狀態(tài),活性氧自由基(ROS)的大量產(chǎn)生是酒精導(dǎo)致肝臟炎癥損傷的重要機(jī)制,而忽略肝臟脂滴生成增加在肝臟損傷中的潛在作用。最新的研究表明,肝臟脂滴沉積[10]是脂肪肝的重要表現(xiàn),嚴(yán)重影響肝臟功能,減少脂滴沉積是肝臟保護(hù)的手段和途徑,也是研究的重要課題。
本研究對(duì)肝臟病理學(xué)切片觀察發(fā)現(xiàn),動(dòng)物造模后,肝臟出現(xiàn)大量圓形脂滴孔空泡,而采用還原型谷胱甘肽片治療后,動(dòng)物肝臟中的圓形脂滴孔空泡、脂滴沉積得以緩解,表明還原型谷胱甘肽片可能通過(guò)減少脂滴沉積、發(fā)揮保護(hù)和治療酒精性肝損傷的作用。
綜上所述,本研究創(chuàng)新性的發(fā)現(xiàn)還原型谷胱甘肽片可能通過(guò)減少肝臟脂滴生成以及抑制肝臟炎癥,發(fā)揮對(duì)小鼠酒精性肝損傷的保護(hù)作用。今后課題組將通過(guò)對(duì)肝臟中脂滴生成的相關(guān)信號(hào)通路進(jìn)行研究,以期更深入地揭示還原型谷胱甘肽片保護(hù)酒精性肝損傷的作用機(jī)制。