王予菲,唐云平,李小娟,劉成娟,陳亞南,杲亞許,楊最素,丁國(guó)芳,2
(1.浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院,浙江省海洋生物醫(yī)用制品工程技術(shù)研究中心,浙江舟山 316022;2.浙江省海洋水產(chǎn)研究所,浙江舟山 316021)
??麑儆谇荒c動(dòng)物門Coelen-terata、珊瑚蟲綱Anthoroa、六放珊瑚亞綱Hexacorallia,有6科、37種,目前已報(bào)道的超過1 000種?,F(xiàn)代藥理學(xué)方法研究表明,??哂袕V泛的生物學(xué)活性[1],其中已鑒定出約250種化合物(肽、蛋白質(zhì)、酶和蛋白酶抑制劑)和非蛋白質(zhì)物質(zhì)(嘌呤、季銨化合物、生物胺和甜菜堿),包括抗菌[2]、抗癌[3]、抗心血管疾病[4]等多種藥理活性。??舅匕∟a+和K+通道毒素、酸性離子通道毒素、細(xì)胞溶解素、Kunitz型蛋白酶抑制劑和抑制磷脂酶A2活性的毒素[5]。經(jīng)過藥理活性研究,這些??舅囟嗑哂休^強(qiáng)的神經(jīng)和心臟作用,具有強(qiáng)心的藥理作用。進(jìn)一步研究表明,K+通道毒素APETx4與癌癥相關(guān)[6],并發(fā)現(xiàn)??舅豄+阻滯劑類似物ShK治療自身免疫性疾病的作用[7]。
近幾年,對(duì)于??崛』钚噪念惖难芯恳灿休^大進(jìn)展。如張亞茹等[8]從舟山黃??崛×司哂锌狗伟┗钚缘奈镔|(zhì)。LOGASHINA,et al[9]發(fā)現(xiàn)具有鎮(zhèn)痛作用的??摹>G側(cè)花??鸄nthopleura anjunae廣泛分布于我國(guó)東海部分海域,每平方米綠側(cè)花??臄?shù)量可達(dá)數(shù)百個(gè)。由于其生命力強(qiáng),生長(zhǎng)迅速,常對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖造成一定的危害。到目前為止,開發(fā)利用綠側(cè)花??钚噪牡难芯坎⒉欢?。吳宗澤等[10]已對(duì)綠側(cè)花??拿附夤に囎鲈敿?xì)研究,并證明由5個(gè)氨基酸組成的寡肽Tyr-Val-Pro-Gly-Pro(AAP-H)具有較好的抗氧化活性和抑制前列腺癌細(xì)胞DU-145活性。LI Xiaojuan,et al[11]研究發(fā)現(xiàn)AAP-H可通過PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路抑制前列腺癌細(xì)胞DU-145的增殖活性。鑒于其具有較好的抗氧化活性,本研究擬考察AAP-H對(duì)急性肝損傷的保護(hù)作用。
肝臟是身體內(nèi)以代謝功能為主的一個(gè)器官,并在身體里面起著去氧化、儲(chǔ)存肝糖、分泌性蛋白質(zhì)的合成等作用。目前對(duì)于肝細(xì)胞的損傷模型主要包括免疫性、藥物性、化學(xué)性等模型,對(duì)于化學(xué)性肝損傷研究的動(dòng)物模型主要包括采用D-半乳糖胺鹽酸鹽、四氯化碳(CCl4)、硫代乙酰胺等[12]。有研究從文蛤、長(zhǎng)鰭金槍魚等海洋生物中提取多肽,研究其對(duì)化學(xué)性肝細(xì)胞損傷的修復(fù)作用[13-14]。CCl4已成為經(jīng)典的復(fù)制肝損傷動(dòng)物模型的化學(xué)物質(zhì)[15],廣泛應(yīng)用于動(dòng)物肝損傷模型當(dāng)中。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)AAP-H進(jìn)行了小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn),給藥造模后檢測(cè)小鼠血清轉(zhuǎn)氨酶和肝組織勻漿生化指標(biāo)的變化,并觀察小鼠肝組織的病理學(xué)的變化,從而證明APP-H對(duì)小鼠肝損傷具有保護(hù)作用。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
動(dòng)物用SPF級(jí)雄性ICR小鼠48只,體重20±2 g,購(gòu)于浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(浙)2014-0001。在恒溫(21~23)℃、恒濕(45%~65%)、各 12 h明暗周期的飼養(yǎng)室,自由進(jìn)食和飲水。
1.1.2 試劑
綠側(cè)花??央腁AP-H由無錫邁默拓普生物科技有限公司合成(純度>98%)。四氯化碳(分析純)購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。實(shí)驗(yàn)時(shí),用橄欖油配成體積分?jǐn)?shù)為1%的四氯化碳油溶液。2.5%戊二醛、4%多聚甲醛,購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。聯(lián)苯雙酯滴丸,購(gòu)于浙江萬邦藥業(yè)公司。伊紅染色液購(gòu)于碧云天天生物技術(shù)研究所;谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、超氧化歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物(GSH-Px)、丙二醛(MDA)試劑盒、BCA蛋白含量試劑盒及蘇木精染液購(gòu)于南京建成生物工程公司。
1.1.3 儀器
752FC紫外分光光度計(jì),上海光譜儀器有限公司;切片機(jī)RM2135、攤片機(jī)HI1210、烤片機(jī)H1220,Leiea(萊卡)公司;OLYMPUS倒置顯微鏡,日本OLYMPUS公司;CF16RXⅡ日立低溫離心機(jī),日本日立公司。HITACHI H-7650透射電鏡,日本日立公司。
1.2.1 分組、模型復(fù)制及給藥
將實(shí)驗(yàn)小鼠隨機(jī)分為6組,每組8只,分別記為對(duì)照組、模型組、AAP-H低劑量組(75 mL·kg-1BW)、AAP-H中劑量組(150 mL·kg-1BW)、AAP-H 高劑量組(300 mL·kg-1BW)、聯(lián)苯雙酯組(簡(jiǎn)稱陽性組,給藥劑量150 mL·kg-1BW)。在造模前預(yù)防灌胃給藥,連續(xù)7 d(對(duì)照組及模型組給予等量純水),第7天末次灌胃后2 h,將各組小鼠(除對(duì)照組外)腹腔注射1%CCl4花生油溶液3 mL·kg-1BW,造成小鼠急性肝損傷。造模后小鼠禁食不禁水,20 h后摘眼球取血,室溫靜置2 h后,4℃,4 000 r·min-1轉(zhuǎn)速離心10 min,收集上層血清,置于4℃冰箱保存;剝離肝臟,生理鹽水漂洗后切取部分肝臟組織用于HE染色和電鏡觀察,剩余部分于-80℃冰箱保存。
1.2.2 血清轉(zhuǎn)氨酶活性測(cè)定
陳校長(zhǎng)不假思索地說:“此次校慶能受到社會(huì)各界的廣泛支持。許多領(lǐng)導(dǎo)、校友,兄弟學(xué)校的代表以及同學(xué)家長(zhǎng),紛紛表示校慶活動(dòng)既隆重又簡(jiǎn)樸,師生節(jié)目呈現(xiàn)出本校良好的精神風(fēng)貌和才華。這意味著學(xué)校為此次校慶所付出的努力得到了大家的認(rèn)可,令人十分感動(dòng)!”
血液離心后取上清液,按相關(guān)試劑盒說明測(cè)定AST和ALT的活性。
1.2.3 肝臟組織生化指標(biāo)含量測(cè)定
取小鼠肝臟,生理鹽水漂洗后稱重,制成10%肝臟勻漿液,按相關(guān)試劑盒說明,測(cè)定GSH-Px和SOD的活性、測(cè)定MDA的含量。
1.2.4 肝組織病理學(xué)檢查
取小鼠相對(duì)位置肝臟1 cm×1 cm左右,生理鹽水漂洗后,立即放入4%多聚甲醛溶液中,固定24 h,經(jīng)常規(guī)脫水和二甲苯透明后,石蠟包埋,制備5 μm切片,用于HE染色,并于光學(xué)顯微鏡下觀察拍照。
1.2.5 肝組織微觀結(jié)構(gòu)變化
小鼠肝臟切成0.5 cm×0.5 cm左右的組織塊放入2.5%戊二醛固定液,由浙江大學(xué)電鏡中心協(xié)助進(jìn)行透射電鏡檢查。
采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)均采用x±s表示,不同處理間的差異采用one-way ANOVA進(jìn)行比較分析。
表1 AAP-H對(duì)小鼠體重變化影響(x±s,n=8)Tab.1 Effect of AAP-H on body weight changes of mice
各組小鼠肝重指數(shù)見表2。與正常組小鼠相比,模型組、AAP-H低、中、高劑量組、陽性組小鼠肝重指數(shù)均升高(P<0.05);與模型組小鼠相比,給予AAP-H組小鼠肝重指數(shù)呈劑量依賴性增加,AAP-H中劑量和高劑量組達(dá)到顯著水平(P<0.05)。
表2 AAP-H對(duì)小鼠肝指數(shù)變化影響(x±s,n=8)Tab.2 Effect of AAP-H on liver index of mice
與正常組比較,模型組血清中ALT、AST含量升高(P<0.05),差異有顯著性,造模成功;與模型組比較,聯(lián)苯雙酯可明顯降低ALT、AST含量(P<0.05),AAP-H低、中、高劑量組均能顯著降低小鼠血清中ALT、AST含量,且呈明顯的量效關(guān)系(P<0.05),見表3。說明所給藥物聯(lián)苯雙酯及AAP-H均對(duì)CCl4引起的小鼠急性肝損傷有一定保護(hù)作用。
表3 AAP-H對(duì)小鼠血清ALT、AST的影響(x±s,n=8)Tab.3 Effect of AAP-H on serum ALT and AST of mice
2.4.1 肝組織GSH-Px活力水平測(cè)定
與正常組比較,模型組GSH-Px的活性顯著降低(P<0.05),差異有顯著性,造模成功;與模型組相比,聯(lián)苯雙酯可明顯升高肝組織GSH-Px活性(P<0.05),AAP-H低、中、高劑量組均能顯著升高GSH-Px活性(P<0.05),見圖1。說明所給藥物聯(lián)苯雙酯及AAP-H均對(duì)CCl4引起的小鼠急性肝損傷有一定保護(hù)作用。
2.4.2 肝組織SOD活力水平測(cè)定
與正常組比較,模型組SOD的活性顯著降低(P<0.05),差異有顯著性,造模成功;與模型組相比,聯(lián)苯雙酯可明顯升高肝組織SOD活性(P<0.05),AAP-H中、高劑量組顯著升高SOD活性(P<0.05),見圖2。說明所給藥物聯(lián)苯雙酯及AAP-H均對(duì)CCl4引起的小鼠急性肝損傷有一定保護(hù)作用。
圖1 AAP-H對(duì)小鼠肝勻漿GSH-Px活性的影響Fig.1 Effect of AAP-H on hepatic GSH-Px activity of mice
圖2 AAP-H對(duì)小鼠肝勻漿SOD活性的影響Fig.2 Effect of AAP-H on hepatic SOD activity of mice
2.4.3 肝組織MDA含量測(cè)定
與正常組比較,模型組MDA含量顯著升高(P<0.05),差異有顯著性,造模成功;與模型組相比,聯(lián)苯雙酯可降低MDA 含量(P<0.05),AAP-H 低、中、高劑量組均能顯著降低MDA含量(P<0.05),見圖3。說明所給藥物聯(lián)苯雙酯及AAP-H均對(duì)CCl4引起的小鼠急性肝損傷有一定保護(hù)作用。
圖3 AAP-H對(duì)小鼠肝勻漿MDA含量的影響Fig.3 Effect of AAP-H on hepatic MDA content of mice
正常組小鼠肝小葉結(jié)構(gòu)正常,細(xì)胞排列緊密,結(jié)構(gòu)清晰,肝索呈放射狀。模型組細(xì)胞索排列紊亂,有大量壞死和空泡,細(xì)胞出現(xiàn)脂肪變性。與模型組相比,陽性藥聯(lián)苯雙酯組小鼠肝臟細(xì)胞大部分結(jié)構(gòu)清晰,但小部分細(xì)胞還存在輕度壞死損傷。不同濃度的AAP-H均能使肝細(xì)胞的損傷減輕,其中AAP-H低劑量組肝組織可見結(jié)構(gòu)紊亂和空泡,AAP-H高劑量形態(tài)最趨近于正常組,見圖4。表明從病理角度觀察,AAP-H及聯(lián)苯雙酯對(duì)CCl4引起的小鼠急性肝損傷均有不同程度的修復(fù)作用。
正常組肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整、清晰,含有量豐富的線粒體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),胞漿中未見明顯脂滴。模型組細(xì)胞內(nèi)存在大量脂滴,部分肝組織結(jié)構(gòu)破壞,為早期凋亡樣改變,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體數(shù)量減少。低劑量組細(xì)胞器形態(tài)有所改善,胞質(zhì)內(nèi)可見脂滴,線粒體腫脹。中劑量組肝細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)可見脂滴,細(xì)胞器形態(tài)相比低劑量組有很大改觀。高劑量組細(xì)胞內(nèi)脂滴分布明顯改善,細(xì)胞器排列整齊,含有豐富線粒體。陽性組細(xì)胞胞漿中脂滴較少,線粒體數(shù)量豐富,存在輕度腫脹,可見大量滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)而粗面,見圖5。表明從微觀結(jié)構(gòu)上觀察,AAP-H及聯(lián)苯雙酯對(duì)CCl4引起的小鼠急性肝損傷均有不同程度的修復(fù)作用。
圖4 AAP-H對(duì)小鼠肝組織病理學(xué)變化影響(×400)Fig.4 Effect of AAP-H on mice hepatic pathological changes(×400)
圖5 AAP-H對(duì)小鼠肝組織微觀結(jié)構(gòu)變化影響(×6 000)Fig.5 Effect of AAP-H on ultrastructure of hepatic pathological changes in mice(×6 000)
四氯化碳是經(jīng)典的化學(xué)性肝損傷動(dòng)物模型毒劑,在整體或離體被廣泛用于肝壞死及肝損傷的研究,能夠準(zhǔn)確反映肝細(xì)胞的功能、代謝及形態(tài)學(xué)變化[16]。其肝損傷的機(jī)制與CCl4經(jīng)細(xì)胞色素P450代謝產(chǎn)生的三氯甲烷自由基引發(fā)的鏈?zhǔn)竭^氧化反應(yīng)有關(guān),從而發(fā)生過氧化反應(yīng)的過程,并產(chǎn)生的自由基導(dǎo)致肝損傷[17]。劉晨晨等[18]探究了鱈魚皮膠原蛋白肽(cod skin collagen peptide,CSCP)對(duì)四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠慢性肝損傷模型保護(hù)作用及相關(guān)應(yīng)激信號(hào)通路和凋亡信號(hào)通路的調(diào)控機(jī)制。MA Xin et al[19]通過研究活化Aldehyde dehydrogenase 2作用于四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠肝損傷,探究自由基的變化及肝損傷影響。血清中ALT、AST反應(yīng)肝損傷情況,活性的高低在一定程度上可以反應(yīng)肝細(xì)胞損傷程度。谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和超氧化歧化酶(SOD)反映著體內(nèi)抗氧化水平,當(dāng)自由基攻擊肝細(xì)胞膜上的磷脂分子時(shí),機(jī)體抗氧化系統(tǒng)瓦解,抗氧化酶活性降低[20]。丙二醛(MDA)間接反映基體細(xì)胞受到自由基攻擊的嚴(yán)重程度。
從血清學(xué)指標(biāo)以及肝勻漿的抗氧化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果來看,模型組ALT、AST明顯升高,肝臟組織勻漿中,模型組SOD、GSH-Px降低,MDA升高,提示模型組肝細(xì)胞具有明顯損傷,用CCl4造成小鼠肝損傷的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P统晒?。?yīng)用不同劑量綠側(cè)花海葵寡肽影響四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷作用后,與模型組小鼠比較,血清中ALT、AST均有不同程度的降低,肝細(xì)胞勻漿中SOD、GSH-Px呈升高趨勢(shì),MDA有所降低,并呈劑量依賴性。聯(lián)苯雙酯組相比于模型組亦呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)。提示APP-H與聯(lián)苯雙酯均能一定程度上修復(fù)四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷作用。
從組織形態(tài)上看,AAP-H能明顯減輕小鼠肝組織CCl4損傷后的脂肪變性、空泡、壞死等病理學(xué)變化,且微觀結(jié)構(gòu)中可見,相比于模型組,AAP-H作用后肝細(xì)胞脂滴減少,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)明顯增加,線粒體數(shù)量增加,空泡及壞死結(jié)構(gòu)得到修復(fù),進(jìn)一步證明APP-H對(duì)急性肝損傷有一定保護(hù)作用。應(yīng)用聯(lián)苯雙酯作用組,肝索結(jié)構(gòu)較為清晰,有部分空泡;微觀結(jié)構(gòu)中可見,細(xì)胞滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增多,使得肝細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)脂滴明顯減少,一定程度上修復(fù)了CCl4引導(dǎo)的急性肝損傷作用。這可能與聯(lián)苯雙酯作用機(jī)制調(diào)控P450同工酶,從而促進(jìn)肝細(xì)胞滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生,使細(xì)胞色素P450顯著增加,從而加快藥物的代謝,減輕藥物對(duì)肝臟的損傷相關(guān),而滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可增加脂質(zhì)代謝的參與,減少脂滴的形成[21]。
總之,AAP-H對(duì)CCl4引導(dǎo)的急性肝損傷具有一定的修復(fù)作用,但其修復(fù)CCl4引導(dǎo)的急性肝損傷的分子機(jī)制還需進(jìn)行進(jìn)一步的研究,從而為其作為修復(fù)急性肝損傷的功能性肽類產(chǎn)品或藥物佐劑奠定基礎(chǔ)。