侯藝鑫 李玉鑫 楊 雪 楊志云 江宇泳 王憲波
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合二科 (北京, 100015)
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是指酒精性因素以外多病因引起的以肝細胞脂肪變性和脂質(zhì)貯積為主要特征的臨床病理綜合征。其包括了單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)以及相關(guān)的肝硬化、肝癌等[1]。目前NAFLD的發(fā)病機制尚不清楚,但脂質(zhì)代謝異常是NAFLD發(fā)病機制中最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一[2,3]。肝X受體(LXR) /脂肪酸合成酶(FAS) 通路是調(diào)控肝細胞脂肪代謝平衡的重要通路之一,通過對肝細胞的脂肪代謝平衡的影響,導(dǎo)致肝細胞脂質(zhì)沉積[4]。因此,調(diào)控LXRa、FASmRNA基因表達,可能是有效防治NAFLD 的途徑之一。本課題組前期臨床研究發(fā)現(xiàn)清肝化痰活血方能夠有效降低NASH患者的甘油三酯及膽固醇水平,改善肝臟脂肪沉積。本實驗通過觀察清肝化痰活血方對NASH大鼠肝細胞LXRa、FAS基因表達的影響,探討該方防治大鼠NASH的分子機制,為臨床防治該病提供理論及實驗依據(jù)。
1.1 動物 SPF 級雄性SD 大鼠70只,體量140~160g,購于北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司[許可證號:SCXK(京)2007-0001] 。飼養(yǎng)在首都醫(yī)科大學(xué)SPF 級動物房。
1.2 藥物 清肝化痰活血方(茵陳蒿18g,茯苓、決明子、丹參各15g,梔子、陳皮、半夏、郁金各10g,大黃6g)。
1.3 造模與分組 70只大鼠正常喂養(yǎng)1周后隨機分組,正常組(20只)大鼠以普通飼料喂養(yǎng),自由飲水;模型組(30只)和預(yù)防組(20只)大鼠予高脂飼料(即基礎(chǔ)飼料+100g·L-1豬油+20g·L-1膽固醇)喂養(yǎng);自由飲水。造模8周,模型制備成功后,隨機取預(yù)防組、模型組及正常組大鼠各10只,獲取血清及肝組織標(biāo)本。再將模型組剩余的20只大鼠隨機分為2組,即模型組(10只)與治療組(10只)。至此實驗大鼠共分為4組,即正常組(10只)、模型組(10只)、治療組(10只)、預(yù)防組(10只)。
1.4 給藥方法 預(yù)防組大鼠自造模之日起開始灌胃清肝化痰活血方湯劑1次/d,共12周;治療組大鼠在造模結(jié)束時開始灌胃該中藥,1次/d,共4周,用量均為0.19 g/kg體質(zhì)量,用藥量相當(dāng)于60kg成人劑量的10倍。模型組和正常組大鼠以等容積生理鹽水灌胃4周。
1.5 觀察指標(biāo)與檢測方法
1.5.1 檢測大鼠肝濕重、體重、肝指數(shù) 觀察大鼠肝臟形態(tài)包括重量、外形、色澤、質(zhì)地,計算肝重指數(shù)( 肝重指數(shù)= 肝臟濕重/體重×100%) 。
1.5.2 檢測血清生化指標(biāo) 大鼠經(jīng)腹腔麻醉后,立刻從腹主動脈取血,靜置30min,3000r/min離心3min,保留血清,采用全自動生化分析儀檢測各組大鼠血清ALT、AST、TC、TG含量。
1.5.3 肝組織病理檢測 8 周造模結(jié)束、4周治療結(jié)束時,每組取10只大鼠,腹腔注射3%戊巴比妥鈉麻醉,采集右葉1.5cm×1cm×0.5cm肝組織,經(jīng)磷酸緩沖福爾馬林溶液固定,石蠟切片,進行蘇木精-伊紅染色,觀察大鼠肝組織病理情況。
1.5.4 大鼠肝細胞LXRa和FASmRNA測定 肝細胞RNA 的提取和逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng):TRIzol 提取肝細胞RNA,測定含量并計算濃度,采用Oligo(dT) 逆轉(zhuǎn)錄法,將RNA 逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。引物設(shè)計與合成:據(jù)Genebank提供LXRa( NM-031627.2)、FAS (NM-1 39194.2)、ACTIN (NM-031144) 基因序列,以大鼠ACTIN作為內(nèi)參基因,引物由武漢塞維爾生物科技有限公司設(shè)計并合成(見表1)。反應(yīng)體系:2.5×Real Master Mix/20×SYBRsolution 9ul,上、下游引物各2ul,DNA 模板1ul,加滅菌雙蒸水補至總體積20μL。反應(yīng)條件:①95℃持續(xù)1 min預(yù)變性;② 95 ℃持續(xù)10s變性; ③GAPDH 60℃,LXRa60℃,F(xiàn)AS60℃,退火20 s;④ 68 ℃持續(xù)30 s 延伸,②~④ 39個循環(huán);⑤溶解曲線分析, 72~95 ℃,持續(xù)5~10 s。反應(yīng)完畢,采用Opticon Monitor3.1 軟件分析,用公式2-△△Ct方法進行相對定量。
表1 引物序列
2.1 各組大鼠一般情況 70只大鼠均無死亡,其中正常組大鼠飲食正常,毛發(fā)有光澤,活潑愛動;模型組大鼠體型肥胖,嗜睡懶動,毛發(fā)油膩欠光澤;預(yù)防組和治療組大鼠飲食減少,活動量均有不同程度下降,毛發(fā)欠光澤。
2.2 各組大鼠兩時段肝濕重、體重、肝指數(shù)情況 見表2
表2 各組大鼠兩時段肝濕重、體重、肝指數(shù)比較
與正常組同時段比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組同時段比較,△P<0.05,△△P<0.01
2.3 各組大鼠肝臟病理變化
2.3.1 肉眼觀察肝組織 正常組大鼠肝臟形態(tài)正常,肝臟為紅褐色,表面光滑有光澤,實驗結(jié)束時無1例出現(xiàn)異常;模型組大鼠肝臟體積明顯增大,重量明顯增加,切面油膩,邊緣鈍,表面粗糙呈現(xiàn)黃褐色;預(yù)防組大鼠肝臟比正常組的增大,肝臟重量增加,但比模型組的體積小,肝臟呈較淡黃褐色,但表面光滑;治療組大鼠肝臟體積比正常組的增大,呈現(xiàn)磚紅色,
表面光滑,但比模型組大鼠肝臟體積偏小。
2.3.2 肝臟HE染色結(jié)果 4周治療結(jié)束時,正常組大鼠肝小葉輪廓清晰、完整,肝索排列有序,肝細胞呈放射狀圍繞在中央靜脈周圍,肝細胞無脂肪變性,細胞核位于肝細胞中央,核大而圓(見插頁圖1A),模型組大鼠的肝小葉結(jié)構(gòu)被破壞,肝竇結(jié)構(gòu)難以辨認(rèn),肝索排列不整齊,肝細胞呈彌漫性脂肪變性,胞漿內(nèi)可見大小不等的大泡樣脂滴,部分融合為大脂滴,與周圍邊界不清晰,還可見到肝細胞有點狀壞死,碎霄樣壞死和炎性細胞(見插頁圖1B);預(yù)防組大鼠肝小葉結(jié)構(gòu)完整,脂肪變性細胞數(shù)目較模型組明顯減少,僅見少數(shù)細小脂滴散布于肝細胞內(nèi),肝索結(jié)構(gòu)排列整齊(見插頁圖1C);治療組大鼠肝小葉結(jié)構(gòu)尚清晰,肝細胞的脂肪變性數(shù)目亦明顯減少,胞漿內(nèi)脂滴數(shù)目減少,偶見個別大脂滴存在(見插頁圖1D)。
圖1 各組大鼠肝組織病理圖(HE,×200)
2.4 各組大鼠兩時段肝細胞LXRa、FASmRNA表達情況 見表3。
表3 各組大鼠兩時段肝細胞LXRa、FASmRNA表達比較
與正常組同時段比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組同時段比較,△P<0.05,△△P<0.01
2.5 各組大鼠血清生化指標(biāo)檢測結(jié)果 見表4。
表4 各組大鼠兩時段血清各生化指標(biāo)比較
與正常組同時段比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組同時段比較,△P<0.05,△△P<0.01
肝臟脂肪沉積是NASH的最典型的病理特征。各種原因?qū)е碌母闻K脂質(zhì)代謝紊亂和肝細胞內(nèi)異常脂肪沉積;而異常的脂肪沉積又會是代謝紊亂的啟動因素,從而加重肝細胞內(nèi)脂質(zhì)代謝紊亂和肝細胞內(nèi)脂肪沉積[5]。
肝細胞脂質(zhì)代謝的平衡受到多條信號通路的共同調(diào)控和影響,目前針對核受體對肝細胞內(nèi)脂質(zhì)平衡機制的研究越來越多[6]。本實驗研究了核受體LXRa與靶基因FAS結(jié)合通過調(diào)節(jié)肝細胞脂肪酸的生成,從而影響脂肪的合成,進而導(dǎo)致脂肪肝的形成。LXRa是脂肪酸生成的關(guān)建基因,F(xiàn)AS是LXRa的下游基因,是脂肪合成的關(guān)鍵酶,其中LXRa對于FAS的調(diào)節(jié),一方面是直接與FAS啟動子結(jié)合,另一方面是間接通過SREBP-1C途徑從而上調(diào)FAS基因表達來實現(xiàn)的[7]。SREBP-1C的過度表達增加FAS基因轉(zhuǎn)錄,從而增強FAS基因活性,引起脂肪酸合成增多,進而導(dǎo)致肝細胞內(nèi)異常脂肪沉積形成脂肪肝[8]。在缺失LXR基因的小鼠體內(nèi),肝細胞內(nèi)SREBP-1C的mRNA基因表達水平顯著下降,而FASmRNA水平顯著下降[5]。本研究結(jié)果表明,模型組較正常組大鼠肝細胞LXRa、FAS基因表達水平均明顯升高(P<0.01),本結(jié)果與既往研究結(jié)果一致,表明LXRa、FAS基因調(diào)控了肝細胞內(nèi)脂質(zhì)代謝紊亂。
從中醫(yī)角度來看,NASH屬于“積聚、脅痛、痰濕”等范疇,病位在肝,涉及脾胃。病因或過度肥胖,或感受濕熱疫毒,或過食肥甘厚味,或情致失調(diào)等。肝失疏泄,濕熱內(nèi)蘊,脾失健運,瘀血阻滯,痰濁內(nèi)結(jié),最終形成濕熱痰瘀相互膠結(jié),痹阻于肝臟脈絡(luò)是NHSH病機演變的基本規(guī)律[9]。文獻報告表明針對單純性脂肪肝的患者,只要注意控制飲食,加強鍛煉,就能收到很好的臨床效果,而對于NASH的患者(如血清轉(zhuǎn)氨酶升高以及肝活檢有炎癥改變)則需要采用藥物,如用清熱利濕,化痰活血的藥物。清肝化痰活血方是地壇醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合中心臨床用于治療NASH的基本方劑,由茵陳蒿湯合二陳湯加減化載組成,具有清熱利濕活血化瘀功效。本次實驗結(jié)果提示該方可有效地防止肥胖、防止肝內(nèi)脂肪大量沉積,而且具有逆轉(zhuǎn)脂肪沉積的作用,對已經(jīng)發(fā)生脂肪變的肝臟有緩解作用。ALT和AST,是非特異性細胞內(nèi)功能酶,正常時血清內(nèi)含量很低,只有當(dāng)肝細胞受損時,肝細胞膜通透性增加,導(dǎo)致其活性迅速增加,是迄今為止被認(rèn)為反映肝細胞損害的重要指標(biāo)。NASH患者轉(zhuǎn)氨酶升高常以AST升高為主,且升高幅度不太顯著[10]。本實驗結(jié)果說明清肝化痰活血方對NASH有很好地保肝抗炎降酶作用,同時該方能夠調(diào)節(jié)LXRa/FAS信號通路,減少脂肪合成與沉積,達到改善NASH大鼠肝臟病理情況,使肝細胞脂質(zhì)代謝紊亂趨于正常。
清肝化痰活血方對NASH有較好的臨床治療作用,可在一定程度上防止肥胖、防止肝臟脂肪過度沉積、改善肝功能、改善肝細胞脂肪變性、減輕肝組織炎癥、調(diào)節(jié)LXRa/FAS 信號通路,減少肝臟脂肪沉積,此方可在臨床推廣運用。