賈英杰 張曉博 張新元 楊紅霞 郭爭榮
肝纖維化是慢性肝損傷的修復(fù)反應(yīng)以及細胞外基質(zhì)沉積和代謝失衡的結(jié)果,對于肝纖維化以及早期肝硬化階段,通過一定的干預(yù)治療,是可以逆轉(zhuǎn)的[1,2]。研究顯示肝星狀細胞的活化及表型轉(zhuǎn)化是肝纖維化發(fā)生及進展的中心環(huán)節(jié)[3,4],活化的肝星狀細胞高度表達α-SMA,分泌Ⅰ、Ⅱ型膠原,導致細胞外基質(zhì)的過度沉積進而促進肝纖維化的發(fā)生及進展[5,6]。盡管肝纖維化的發(fā)生機制的闡明已經(jīng)取得了重大進展,但仍然缺乏有效的抗纖維化策略[7,8]。肝纖維化機制的闡明及有效的抗肝纖維化藥物的研發(fā)與應(yīng)用是近年來本領(lǐng)域關(guān)注的熱點。然而中藥在抗肝纖維化治療中具有多層次、多途徑、多靶點的綜合作用,本課題組采用的強肝膠囊由丹參、茵陳、黃芪、山楂、山藥、甘草等16味中藥組成,具有活血軟堅、化痰除濕等功效。本研究采用豬血清誘導的大鼠Wistar肝纖維化模型,同時采用水分薊賓膠囊作為陽性對照組,應(yīng)用強肝膠囊進行應(yīng)用研究,明確強肝膠囊能否有效延緩/阻止肝纖維化進展,為肝纖維化的治療提供新的策略及科學依據(jù)。
1.1 材料 在河北醫(yī)科大學動物實驗中心購買基因純正的Wistar大鼠80只(合格證號:603100),均為雄性,清潔級,平均體重為(180±20)g。強肝膠囊的制造廠家為石家莊東方藥業(yè)公司,批準文號:國藥準字Z10980012。水飛薊賓膠囊的制造廠家為天津天士力圣特制藥公司,批準文號:國藥準字H20040299。豬血清的制造廠家為北京燕生政博生物科技公司,冰醋酸的制造廠家為天津市瑞金化工公司,異氟烷的制造廠家為山東科苑制藥公司諾耀眼集團,ALT、AST、γ-GT、MDA、LN、HA、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1試劑盒購于上海海軍醫(yī)學研究所。
1.2 方法
1.2.1 動物肝纖維化模型建立:正常組20只,用普通飲用水喂養(yǎng)。模型組60只,每次向大鼠腹腔注射滅活豬血清0.5 ml,每周2次,持續(xù)10周,期間不限制飲水及飲食。為了維持肝纖維化病因的連續(xù)有效刺激,避免大鼠肝纖維化模型的自然恢復(fù),仍在治療過程中給予這些大鼠每只每周2次注射0.5 ml豬血清。
1.2.2 實驗動物分組及給藥:經(jīng)過10周造模成功后,把模型組60只大鼠隨機分成3個小組,分別為B、C、D組,每小組20只大鼠。其中,肝硬化模型(B組)大鼠只給予日常需要的普通飲用水,水飛薊賓組(C組)大鼠除了給予日常需要的普通飲用水外,還給予7 mg·kg-1·d-1的水飛薊賓膠囊灌胃,強肝膠囊組(D組)大鼠除了給予日常需要的普通飲用水外,還給予0.53 g·kg-1·d-1的強肝膠囊灌胃,治療時間均為8周。A組為對照組。
1.2.3 標本采集與處理:采集標本前,大鼠均禁食12 h,不禁水,給每只大鼠稱重并記錄。將大鼠用異氟烷吸入麻醉后立即剖開腹腔,經(jīng)腹主動脈采血,靜置4 h 后,以3 000 r/min離心后收集上層血清,按照各檢測試劑盒的需要量分裝,置于-80℃的冰箱保存。采血完畢后,立即暴露大鼠肝臟,觀察并記錄肝臟的外形、色澤、表面情況及質(zhì)地等情況。
1.2.4 臟器指數(shù):剖開大鼠腹腔后,迅速取出肝臟、脾臟和胸腺,于0.9%氯化納溶液中充分清洗,分別稱重記錄。肝組織部分采用4%中性甲醛溶液固定,備行肝組織病理學檢測。臟器指數(shù)=臟器的重量(g)/解剖前的體重(g)。
2.1 肝組織病理學變化 肝組織標本使用HE染色方法檢測病理學變化,A組肝小葉結(jié)構(gòu)均正常,肝索排列整齊;B組肝小葉結(jié)構(gòu)紊亂,可見點、灶狀肝細胞壞死及竇周纖維化,匯管區(qū)纖維組織增生,纖維間隔形成;D組纖維間隔明顯變細變短,肝纖維化程度較肝纖維化模型組明顯減輕;C組纖維間隔稍變細變短,肝組織纖維化程度亦較模型組好轉(zhuǎn)。見圖1。
圖1 肝組織病理學變化(HE×200);A 對照組;B 模型組;C 水飛薊賓組;D 強肝膠囊組
2.2 4組大鼠臟器指數(shù) 與A組的正常組大鼠比較,B、C組模型組的肝臟和脾臟指數(shù)明顯上升(P<0.05),但胸腺指數(shù)差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),D組強肝膠囊組的肝臟、脾臟和胸腺指數(shù)均明顯上升(P<0.05);與B、C組模型組比較,D組強肝膠囊組的脾臟和胸腺指數(shù)上升(P<0.05),但肝臟指數(shù)差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 4組大鼠臟器指數(shù)比較
2.3 4組大鼠肝組織ALT、AST、γ-GT、MDA含量 與A組正常組比較,B組模型組ALT、AST、γ-GT的含量明顯升高(P<0.05),但MDA含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);與B組模型組比較,D組強肝膠囊組和C組水飛薊賓膠囊組ALT、AST、γ-GT的含量明顯減少(P<0.05),但MDA含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);與C組水飛薊賓膠囊組比較,D組強肝膠囊組ALT、AST、γ-GT的含量明顯減少(P<0.05),但MDA含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
2.4 4組大鼠肝組織LN、HA、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1含量 與A組正常組比較,B、C、D組模型組LN、HA、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1含量明顯上升(P<0.05);與B組模型組比較,D組強肝膠囊組LN、HA、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1含量明顯減少(P<0.05)。見表3。
表2 肝組織ALT、AST、γ-GT、MDA含量
表3 肝組織LN、HA、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1含量
2.5 4組大鼠血清LN、HA、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1含量 與A組正常組比較,B、C組模型組LN、HA、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1含量明顯上升(P<0.05),D組強肝膠囊組HA含量明顯上升(P<0.05),但LN、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);與B組模型組比較,D組強肝膠囊組LN、HA、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1含量明顯減少(P<0.05)。見表4。
表4 血清LN、HA、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1含量
肝纖維化/肝硬化屬于中醫(yī)“積聚”范疇,究其基本病機為肝脾同病、氣虛血瘀,以氣虛和血瘀的證候表現(xiàn)為辨證要點。本課題采用的強肝膠囊,具有活血軟堅、化痰除濕等功效[9]。丹參具有活血祛瘀,清熱涼血、通經(jīng)止痛之功效,其抗肝纖維化的作用明確,通過下調(diào)細胞因子、減少膠原組織的合成、阻斷肝臟枯否細胞和肝星狀細胞的活化、以及促進肝臟快速清除自由基等來發(fā)揮作用[10]。強肝膠囊中含有黨參、當歸、丹參、黃芪成分,具有保護肝細胞、減輕炎癥壞死的作用,故可達到保肝、降酶的功效[11]。實驗性肝損傷的研究發(fā)現(xiàn),茵陳可以降低肝細胞的炎癥程度,促進肝細胞炎癥的恢復(fù)[12]。相比于化學藥物,中藥的優(yōu)點是多方面、多靶點和多層面的,從整體上系統(tǒng)地調(diào)控各靶點抑制肝纖維化的進展[13]。
有研究報道,豬血清以異種抗原的身份侵入機體,刺激機體產(chǎn)生免疫反應(yīng),使肝臟出現(xiàn)了纖維化,或者以炎癥刺激因子的身份來刺激機體被動釋放出大量細胞因子,激活肝星狀細胞,使細胞外基質(zhì)出現(xiàn)異常沉積,而引起肝纖維化[14]。本研究之所以采用豬血清來誘導肝纖維化模型,是因為豬血清誘導的肝纖維化模型具備很多優(yōu)點,如:肝纖維化持續(xù)時間長、自愈率低、對肝細胞損傷較小、有較強的免疫應(yīng)答能力、對實驗結(jié)果影響小等,最重要的是,其誘導的肝纖維化的發(fā)生機制與臨床上慢性肝炎所致肝纖維化的發(fā)生機制接近[15,16]。
在本研究中,D組強肝膠囊組的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)均比B組模型組高,提示強肝膠囊可在一定程度上提高機體免疫力。眾所周知,脾臟和胸腺是機體非常重要的免疫器官,其臟器指數(shù)的高低與免疫功能的強弱及免疫活性細胞的數(shù)量有關(guān)[17]。
目前,肝纖維化的診斷多采用非創(chuàng)傷性診斷體系,包括細胞外基質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的相關(guān)物質(zhì),如LN、HA、Ⅳ-C以及TGF-β1等[18]。研究表明,肝纖維化時細胞外基質(zhì)異常增生,沉積的主要成分是COL-Ⅰ、PCⅢ,基底膜的主要成分LN、Ⅳ-C在基底膜增生、肝竇毛細血管纖維化過程中含量增加[19]。其血清含量與肝纖維化的嚴重程度密切相關(guān),能較客觀的反映肝纖維的合成狀況及炎癥的活動性[20],是肝纖維化早期的檢測標志,隨著病程進展,其在血清中的含量逐步升高,因此也是觀察藥物療效和預(yù)后的重要依據(jù)之一。
為進一步了解強肝膠囊對肝纖維化的治療效果,本實驗使用強肝膠囊治療大鼠肝纖維化。血清生化指標異常,表示肝內(nèi)炎癥損害,ALT多見于肝細胞漿內(nèi),AST多見于肝細胞線粒體內(nèi)[21]。結(jié)果顯示強肝膠囊組的血清學及肝組織指標ALT、AST、γ-GT、LN、HA、Col-Ⅰ、PCⅢ、Ⅳ-C、TGF-β1遠低于模型組,提示大鼠肝纖維化程度減輕。黎桂玉等[22]指出:強肝膠囊對慢性肝炎血清HA、PⅢP、Ⅳ-C和LN的作用明顯優(yōu)于對照組,且無嚴重不良反應(yīng)發(fā)生,歐強等[23]在治療過程中亦未見明顯不良反應(yīng)。
此外,有研究證實,TGF-β1能反映肝臟炎性反應(yīng)的活動性,并與肝臟纖維化水平密切相關(guān)。TGF-β1可以通過誘導肝星狀細胞的異常增殖導致細胞外基質(zhì)的增加,從而上調(diào)LN、HA等的表達,破壞基質(zhì)金屬蛋白酶及其組織抑制劑的平衡狀態(tài),從而促使肝纖維化發(fā)生發(fā)展[24]。在本研究中,強肝膠囊組治療后TGF-β1水平下降,表明強肝膠囊可以抑制TGF-β1的產(chǎn)生,可以通過降低TGF-β1的水平來減少肝臟細胞外基質(zhì)的異常沉積,從而達到改善、治療肝纖維化的目的。吳翠萍等[25]的研究提示:強肝膠囊可以多靶位、多層次、多環(huán)節(jié)的發(fā)揮抗肝纖維化作用,從而達到延緩、阻止甚或逆轉(zhuǎn)肝纖維化進程,改善病情,這與田春閣等[26]的研究結(jié)果一致。
綜上,強肝膠囊在改善肝臟理化指標的基礎(chǔ)上,可多靶點發(fā)揮抗肝纖維化作用,但由于中藥的成分比較復(fù)雜,是其單一成分有效還是多種成分的共同作用的結(jié)果,還有待進一步研究。