王媛媛, 尹昕茹, 黃一可, 陳夏虹, 萬敬員
(重慶醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥理教研室,重慶400016)
丹皮酚又名芍藥酚,是從毛莨科芍藥屬植物芍藥、牡丹Paeonia moutan Sim.的根皮及蘿藦科植物徐長卿Pycnostelma paniculatum K.Schum的干燥根或全草中提取的活性成分,具有解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎、改善血液流變性等作用[1]。同時(shí),丹皮酚是一種多靶點(diǎn)成分,其藥效溫和持久,副作用較少,具有良好的發(fā)展前景[2],前期報(bào)道該成分在抗肝纖維化方面具有極大潛力[3]。本實(shí)驗(yàn)研究丹皮酚對(duì)四氯化碳誘導(dǎo)小鼠急性肝損傷的保護(hù)作用,并初步探究其作用機(jī)制。
1.1 動(dòng)物 36只 SPF級(jí)雄性 C57BL/6 J小鼠,體質(zhì)量(20±5)g,購于重慶醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心,動(dòng)物使用許可證號(hào)SYXK (渝)2015-0001。小鼠飼養(yǎng)在溫度 (24±2)℃、12 h光照/黑暗的室內(nèi),常規(guī)飼料喂養(yǎng),自由飲水進(jìn)食,適應(yīng)1周后開始實(shí)驗(yàn)。
1.2 試藥 丹皮酚 (含有量98.22%,批號(hào)20140615)購于南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司。四氯化碳購于川東化工有限公司,批號(hào)20090715;蘇木精、伊紅購于美國Amresco公司;丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、超氧化物歧化酶 (SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫酶 (CAT)、丙二醛 (MDA) 檢測(cè)試劑盒購于南京建成生物技術(shù)研究所;腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)ELISA試劑盒購于美國BD公司;Caspase-3活性檢測(cè)試劑盒購于碧云天生物技術(shù)研究所。橄欖油為市售;多聚甲醇為分析純。
1.3 儀器 移液器 (美國Axygen公司);DS-Fil顯微鏡(日本Nikon公司);-80℃低溫冰箱、Fresco21高速低溫離心機(jī) (美國 Thermo公司);Bio-ELX800全自動(dòng)酶標(biāo)儀(美國Biotek儀器公司);DV215CD電子分析天平,美國Ohaus公司。
2.1 分組、給藥及造模 36只小鼠隨機(jī)分為空白組、對(duì)照組、模型組及丹皮酚低、中、高劑量組,每組6只,丹皮酚組分別給予50、100、150 mg/kg丹皮酚灌胃,對(duì)照組小鼠給予100 mg/kg丹皮酚灌胃,灌胃量均為15 mL/kg,空白組、模型組均給予等劑量灌胃。給藥24 h后,模型組、丹皮酚組小鼠腹腔注射10%四氯化碳 (與橄欖油按1∶9比例混合均勻,5 μL/g)以誘導(dǎo)急性肝損傷,空白組小鼠腹腔注射等體積生理鹽水,其間均禁食不禁水。所有程序均遵循中國小動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)的要求。
2.2 指標(biāo)檢測(cè)
2.2.1 血清ALT、AST活性 造模后,小鼠其腹腔注射1%戊巴比妥鈉 (40 mg/kg)麻醉片刻,摘眼球取血,4℃下離心 (3 000 r/min)5 min,取上層血清,-80℃冰箱中保存?zhèn)溆?,按照試劑盒說明書操作步驟測(cè)定。
2.2.2 肝組織形態(tài)變化 取小鼠肝小葉組織,置于4%多聚甲醛固定24 h后,石蠟包埋切片,HE染色,光學(xué)顯微鏡下觀察拍照。
2.2.3 血清TNF-α、IL-6水平 采用ELISA法測(cè)定。
2.2.4 肝組織Caspase-3活性 精密稱取0.1 g肝組織,加入9倍量預(yù)冷的生理鹽水制成勻漿,離心 (3 000 r/min)15 min,吸上清液棄去沉淀,-80℃冰箱中保存?zhèn)溆?,按照試劑盒說明書操作步驟測(cè)定。
2.2.5 肝組織MDA、SOD、CAT、GSH-Px活性 按照試劑盒說明書操作步驟測(cè)定。
2.2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過SPSS13.0軟件進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)以s)表示,組間比較采用單因素方差分析。以 P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 丹皮酚對(duì)小鼠血清ALT、AST活性的影響 圖1顯示,與空白組比較,模型組ALT、AST活性顯著升高 (P<0.01);與模型組比較,丹皮酚組兩者活性顯著降低 (P<0.05,P<0.01),并呈劑量依賴性。
3.2 小鼠肝組織形態(tài)變化 圖2顯示,空白組小鼠肝小葉結(jié)構(gòu)正常、清晰,肝細(xì)胞排列整齊、大小均勻,核位于細(xì)胞中央,圓整、邊界清晰;模型組小鼠肝小葉肝索排列紊亂,肝組織可見廣泛彌漫性炎細(xì)胞浸潤;丹皮酚高劑量組小鼠大部分干細(xì)胞完整、排列整齊,炎性細(xì)胞浸潤、細(xì)胞死亡灶均減少,肝臟病理變化較模型組顯著改善。
3.3 丹皮酚對(duì)小鼠肝組織Caspase-3活性的影響 圖3顯示,與空白組比較,模型組Caspase-3活性顯著升高 (P<0.01);與模型組比較,丹皮酚組其活性有所降低,以中、高劑量組更顯著 (P<0.01)。
圖1 丹皮酚對(duì)ALT(A)、AST(B)活性的影響
圖2 小鼠肝組織形態(tài)變化 (HE)
圖3 丹皮酚對(duì)Caspase-3活性的影響
3.4 丹皮酚對(duì)小鼠血清TNF-α、IL-6水平的影響 圖4顯示,與空白組比較,模型組 TNF-α、IL-6水平顯著升高(P<0.01);與模型組比較,丹皮酚組兩者水平顯著降低(P<0.05, P<0.01)。
3.5 丹皮酚對(duì)小鼠肝組織MDA、SOD、CAT、GSH-Px活性的影響 表1顯示,與空白組比較,模型組MDA活性顯著升高,SOD、CAT、GSH-Px活性顯著降低 (P<0.01);與模型組比較,丹皮酚組MDA活性顯著降低,SOD、CAT、GSH-Px活性顯著升高 (P<0.05, P<0.01)。
四氯化碳誘導(dǎo)的急性肝損傷動(dòng)物模型是評(píng)價(jià)和篩選保肝藥物的經(jīng)典模型[4],其主要機(jī)制是四氯化碳在肝內(nèi)經(jīng)微粒體細(xì)胞色素P450酶分解、活化,生成活性的三氯甲基基團(tuán) (CCl3+)引起肝臟脂質(zhì)過氧化反應(yīng),從而引起急性肝損傷,導(dǎo)致肝細(xì)胞變性和壞死[5]。
表1 丹皮酚對(duì)MDA、SOD、CAT、GSH-Px活性的影響 ( n=6)
表1 丹皮酚對(duì)MDA、SOD、CAT、GSH-Px活性的影響 ( n=6)
注:與空白組比較,##P<0.01;與模型組比較,?P<0.05,??P<0.01
組別 劑量/(mg·kg-1) SOD/(U·mg-1) CAT/(U·mg-1) GSH-Px/(U·mg-1) MDA/(nmol·mg-1)空白組 — 61.2±15.9 6.7±1.3 21.2±4.5 1.7±0.8對(duì)照組 — 66.7±16.6 7.1±1.4 23.2±5.1 1.6±0.9模型組 — 27.3±9.2## 2.7±0.8## 9.3±3.2## 7.5±1.6##丹皮酚低劑量組 50 38.1±10.7? 3.6±0.9 12.5±3.7? 6.3±1.4丹皮酚中劑量組 100 50.6±13.1?? 4.7±1.2? 17.4±4.0?? 5.2±1.1?丹皮酚高劑量組 150 57.2±13.4?? 5.2±1.1? 18.6±4.3?? 4.1±1.2?
圖4 丹皮酚對(duì)TNF-α(A)、IL-6(B)水平的影響
血清中ALT、AST活性是反映肝損傷的重要敏感指標(biāo)[6]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),模型組兩者活性明顯升高,肝組織HE染色顯示肝細(xì)胞壞死、肝纖維增生等損傷性病理變化,表明四氯化碳造模出現(xiàn)了肝損傷,符合實(shí)驗(yàn)要求;丹皮酚可顯著降低兩者活性,HE染色顯示肝損傷減少,表明它對(duì)四氯化碳所致小鼠急性肝損傷具有保護(hù)作用。
研究報(bào)道,四氯化碳可破壞線粒體雙層膜結(jié)構(gòu),增加細(xì)胞膜通透性,大量細(xì)胞色素C被釋放到胞質(zhì)中,使得含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶 (Caspase)級(jí)聯(lián)反應(yīng)被激活,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[7]。Caspase-3是引起細(xì)胞凋亡的最下游分子、細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中關(guān)鍵的效應(yīng)分子,也是細(xì)胞凋亡蛋白酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)的最后執(zhí)行者[8]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),模型組小鼠Caspase-3活性顯著增高,表明四氯化碳所致急性肝損傷誘導(dǎo)了肝細(xì)胞凋亡;丹皮酚可使其活性顯著下降,表明它抑制了肝細(xì)胞凋亡,從而發(fā)揮對(duì)肝臟的保護(hù)作用。
在四氯化碳誘導(dǎo)肝損傷的過程中,所釋放出的大量炎癥因子會(huì)進(jìn)一步加重病情[9]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),丹皮酚可顯著升高小鼠血清TNF-α、IL-6水平,表明它具有抗炎功效。
當(dāng)肝臟發(fā)生炎癥時(shí),肝內(nèi)毛細(xì)血管循環(huán)障礙,氧自由基產(chǎn)生增多并在組織內(nèi)淤積,進(jìn)一步產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)[10],其中MDA是反映組織氧化損傷程度指標(biāo)[11]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小鼠經(jīng)丹皮酚干預(yù)后血清MDA活性顯著降低,表明該成分能減輕肝細(xì)胞受自由基損傷。同時(shí),SOD、GSH-Px、CAT是研究藥物體內(nèi)抗氧化活性的重要指標(biāo)[12];丹皮酚干預(yù)后小鼠血清三者活性顯著升高,表明該成分在小鼠體內(nèi)可提高清除自由基能力,保護(hù)細(xì)胞免受損傷。
綜上所述,丹皮酚對(duì)四氯化碳誘導(dǎo)的急性肝損傷小鼠具有保護(hù)作用,其機(jī)制可能與抗脂質(zhì)過氧化、減少炎癥細(xì)胞因子產(chǎn)生、抑制肝細(xì)胞凋亡有關(guān)。