李厚鋼 湖北省藥品監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 郭有愛 長江職業(yè)學(xué)院
《全球癌癥報告 2014 》顯示,中國新增和死亡病例世界第一,每年約 250 萬人死于癌癥(肝癌),占世界肝癌總死亡人數(shù)的 51%。由肝纖維化引起各種病因的慢性肝病導(dǎo)致患者中的 25%~ 40%最終惡化為肝硬化乃至肝癌。肝纖維化(hepatic fibrosis,HF)是指由各種致病因子所致肝內(nèi)結(jié)締組織中肝星狀細(xì)胞(HSC)增生導(dǎo)致肝內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)過度沉淀的病理過程。肝纖維化細(xì)胞的特點(diǎn):具有增殖性、纖維原性、可收縮性的肌成纖維樣細(xì)胞。本實(shí)驗(yàn)室前期研究證明肝纖維化的進(jìn)程是可逆的,但抗肝纖維化的作用機(jī)理未知。本實(shí)驗(yàn)旨在研究扶正化瘀膠囊抗肝纖維化的作用機(jī)理,為后續(xù)課題組對抗肝纖維化作用機(jī)理研究提供一定的依據(jù)。
扶正化瘀膠囊:0.3g/粒,國藥準(zhǔn)字Z20020073,批號:170109,上海黃海制藥有限責(zé)任公司。臨用前稱取扶正化瘀藥物粉末0.2925g溶于10ml溫水中即得。
30%CCL4:CCL4溶液與食用油按照3:7的比例混勻。
秋水仙堿:0.5mg/粒,國藥準(zhǔn)字H20113208,批號:20161004,廣東彼迪藥業(yè)有限公司生產(chǎn)。臨用前稱取0.2mg溶于10ml純水中,即得。
0.9 %氯化鈉注射液:國藥準(zhǔn)字H20043320,批號:161224510,武漢福星生物藥業(yè)有限公司生產(chǎn)。
SPF級KM小鼠,雄性,共96只,體重18~20克,由武漢生物制品研究所有限責(zé)任公司提供,實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)合格證號:SCXK(鄂)2012-0013。
實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)SPF級環(huán)境,實(shí)驗(yàn)動物使用許可證:SYXK(鄂)2014-0009。自由飲用凈化水,光照為12h明暗交替,溫度為22~24℃,相對濕度50~70%。
10%中性甲醛、四氯化碳均購買于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)堿性磷酸酶(ALP)檢測試劑盒均購自南京建成生物工程研究所;食用油為金龍魚食用油。
石蠟切片機(jī)(Finesse E+,賽默飛世爾);烤片機(jī)(High Capacity Dryer,賽默飛世爾);包埋機(jī)(Histo Star,賽默飛世爾);包埋盒打號機(jī)(Printmate 150,賽默飛世爾);脫水機(jī)(Excelsior ES,賽默飛世爾);動物秤(DS-671,上海金山亭衡衡器有限公司);倒置熒光顯微鏡(BX53,OLYMPUS);全自動生化分析儀(AU400,OLYMPUS);臺式低溫高速離心機(jī)(3K15,德國SIGMA)。
KM小鼠適應(yīng)環(huán)境5天后,按隨機(jī)數(shù)表法隨機(jī)分為空白對照組、模型對照組、扶正化瘀給藥組和秋水仙堿給藥組。除空白對照組給予0.9%氯化鈉注射液外,剩余小鼠均給予30%CCL4腹腔注射,造模與治療同時進(jìn)行,灌胃體積20ml/kg,每周2次,共計(jì)4周。
實(shí)驗(yàn)期滿,所有小鼠禁食不禁水12h,取血,分離血清并采集組織樣本。
觀察小鼠進(jìn)食、存活、活動狀態(tài)、毛色光澤度、排便等情況。
蘇木精-伊紅染色(HE),觀察小鼠肝纖維化的程度,倒置熒光顯微鏡觀察肝組織切片的超微結(jié)構(gòu)。
從肝左葉中部切取厚度約2mm的肝組織,用10%中性甲醛固定。將固定好的肝組織依次放置于脫水機(jī)按照“70%乙醇3h,80%乙醇 2h,90%乙醇 2h,95%乙醇 2h,100%無水乙醇(Ⅰ)30min,100%無水乙醇(Ⅱ)30min,二甲苯(Ⅰ)20min,二甲苯(Ⅱ)20min”的設(shè)定程序進(jìn)行脫水,然后依次置于包埋機(jī)、包埋打號機(jī)中包埋染色、打號,于烤片機(jī)中烘干后用切片機(jī)切制厚度為5μm的切片。用Progres CapturePro2.8.8顯微圖像處理系統(tǒng)觀察并收集圖片,比較各組肝臟組織形態(tài)變化。
小鼠取血后室溫靜置1h,12000r/min,離心10min,分離血清,用全自動生化分析儀檢測谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)堿性磷酸酶(ALP)。
計(jì)量數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,用SPSS16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,不同組間比較采用單因素方差分析,P<0.05時,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
空白對照組,小鼠活動正常,毛發(fā)有光澤,飲食量正常;模型組,小鼠活動減少,精神萎靡,毛發(fā)無光澤,尿液黃色,大便稀溏,有腹瀉,飲食量減少,小鼠喜歡縮在角落里;扶正化瘀給藥組與秋水仙堿給藥組小鼠活動程度、飲食量和毛發(fā)光澤程度均好于模型組;秋水仙堿給藥組小鼠給藥期間發(fā)生過小鼠廝打現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)期間,空白對照組小鼠無死亡,死亡率0%;模型對照組小鼠死亡9只,死亡率37.5%;扶正化瘀給藥組小鼠死亡2只,死亡率8.3%;秋水仙堿給藥組小鼠死亡9只,死亡率37.5%。為方便統(tǒng)計(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì),各組均取10只小鼠進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的檢測。
空白對照組肝小葉結(jié)構(gòu)清晰完整,肝細(xì)胞多呈單核,以中央靜脈為中心呈放射狀排列;肝纖維化模型組小鼠肝小葉有大量的炎性細(xì)胞;扶正化瘀給藥組和秋水仙堿給藥組與肝纖維化模型組相比,其纖維化程度明顯減輕,炎性細(xì)胞侵潤程度減小,與空白對照組相比,其肝纖維化程度明顯增強(qiáng),表現(xiàn)為肝細(xì)胞排列紊亂,細(xì)胞和有炎性細(xì)胞侵潤;扶正化瘀給藥組與秋水仙堿給藥組肝纖維化程度相比較,秋水仙堿給藥組纖維化程度明顯減輕,表現(xiàn)為肝小葉結(jié)構(gòu)輕度紊亂、排列恢復(fù)。
圖1 HE染色(×40)
血清生化學(xué)結(jié)果顯示(表1),肝纖維化模型組(CCL4組)較空白對照組ALT、AST、ALP值顯著升高(P<0.05);扶正化瘀給藥組和秋水仙堿給藥組與肝纖維化模型組相比ALT、AST、ALP值明顯下降,存在顯著差異(P<0.05);扶正化瘀給藥組與秋水仙堿給藥組的ALT、AST、ALP值相比雖然低但不存在顯著差異,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表2)。
表1 血清生化學(xué)指標(biāo)
本實(shí)驗(yàn)采用30%CCL4制備小鼠肝纖維化模型, CCL4模型是一種典型的制備肝纖維化模型方法,具有耗時短的特點(diǎn)。造模成功后可見肝細(xì)胞以及血清生化指標(biāo)發(fā)生顯著變化,ALT、AST、ALP是用于反映肝功能損傷或健康程度的基本指標(biāo),大量文獻(xiàn)中使用ALT、AST、ALP的頻率遠(yuǎn)高于其他指標(biāo)。
有文獻(xiàn)將體重或肝指數(shù)作為檢測指標(biāo),我們在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),CCL4與油混用后,經(jīng)過腹腔注射、皮下注射和灌胃后,油的成分均有滯留在動物體內(nèi)的現(xiàn)象,使動物體重不同程度的增加。因此,我們認(rèn)為將體重或肝指數(shù)作為檢測指測指標(biāo)不具有研究意義。
有文獻(xiàn)報道小鼠肝纖維化模型制備后,存在一定的自愈傾向。為了驗(yàn)證這一結(jié)論,我們額外增加了一項(xiàng)預(yù)實(shí)驗(yàn),另取18只KM小鼠,分為空白對照組、模型對照組和自愈組,空白對照組給0.9%氯化鈉,模型對照組給30%CCL4,除自愈組在第4周末次給藥后保留外,剩余兩組全部處死,取肝組織固定保存,自愈組每繼續(xù)經(jīng)過1周處死一只,觀察肝組織形態(tài)變化。發(fā)現(xiàn)在制備模型成功后,肝纖維化小鼠存在極弱的自愈能力,小鼠的肝組織形態(tài)幾乎無變化。
秋水仙堿作為西藥中的合成藥物,作用見效快,但死亡率高,不利于肝纖維化治療的用藥安全。中藥是以中醫(yī)理論為指導(dǎo),按中醫(yī)治療原則使用的貨真質(zhì)優(yōu)的藥材,包括中藥材、中藥飲片和中成藥。隨著中醫(yī)、針灸在西方世界的發(fā)展,中藥也受到了青睞。相對于毒副作用高的西藥,中藥毒副作用小、開發(fā)潛力巨大,但其作用機(jī)理的闡明仍需繼續(xù)研究。