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目的:本课题以酒精性肝纤维化大鼠模型为研究对象,观察调肝理脾方对TGF-β1/Smads信号通路相关细胞因子的影响,探讨其对酒精性肝纤维化大鼠的防治作用。
方法:采用乙醇精灌胃法建立大鼠酒精性肝纤维化模型,将112只SD大鼠适应性喂养3天,随机分为7组。分别设为空白对照组(Con,10只),模型组(AHF,17只),调肝理脾方低(L,17只)、中(M,17只)、高(H,17只)剂量组、调肝理脾方预防组(P,17只)以及复方鳖甲软肝片组(F,17只)。除Con组以外,均以56°白酒灌胃,按照浓度梯度稀释40%、45%、50%、56%灌胃,其中酒精的浓度每4周递增1次,灌胃体积适应性递增0.5~1ml/100g:第1~4周以40%酒精4g/kg·d灌胃,第5~8周给予45%酒精4.5g/kg·d,第9~12周给予50%酒精5g/kg·d,第13~18周给予56%酒精5.6g/kg·d,Con组以等体积生理盐水灌胃,同时P组以给药剂量为2g/kg的调肝理脾方浓缩颗粒溶液灌胃直到实验结束。酒精灌胃造模18周末,调肝理脾方给药剂量分别为L组(0.5g/kg)、M组(1g/kg)、H组(2g/kg)、F组(0.54g/kg),连续灌胃给药治疗4周(1次/天),AHF组大鼠以等体积生理盐水灌胃。第22周末处死大鼠,观察肝部组织形态,HE染色及Masson三色胶原染色后,显微镜下观察肝脏病理变化;ELISA法检测各组大鼠血清中ALT、AST、HA、CIV、LN的含量,以及肝组织中TGF-β1、TNF-α、IL-1、IL-10的含量;RT-PCR法检测TGF-β1、Smad2、3、7基因表达水平。
结果:(1)大鼠一般指标的变化:与Con组比较,AHF组体重明显降低(P<0.05),肝脾指数升高(P<0.05,P<0.01)。给药后,与AHF组相比较,M组和H组以及P组大鼠体重有明显增加(P<0.05),肝脾指数降低(P<0.05,P<0.01),但L组差异无统计学意义(P>0.05)。肉眼观察肝脏质地、颜色,形态,M组、H组、P组以及F组外观接近正常。
(2)病理变化:HE染色,AHF组可见炎症细胞浸润,肝小叶点、灶状坏死,纤维结缔组织增生,调肝理脾方给药干预后,可见炎症细胞浸润的程度以及纤维结缔组织的增生明显减轻;透射电镜观察,与Con组比较,AHF组肝细胞内细胞器和线粒体数量减少,粗面内质网明显扩大,部分肌成纤维细胞处于有丝分裂期或已转化为梭形,细胞外胶原纤维增多。调肝理脾方干预后,细胞内空泡不同程度地减少,肝星状细胞(hepaic stellate cells,HSCs)内脂滴减少,未见明显增生活跃,少量胶原纤维增生;Masson染色结果,AHF组肝组织纤维显著增加,门脉区周围有大量蓝色胶原纤维,纤维间隔增多增宽,肝小叶结构损坏,调肝理脾方处理组胶原纤维间隔变细、减少,胶原生成显著减少,肝小叶结构轻度破坏,肝细胞变性程度积分降低;
(3)与Con组相比较,AHF组大鼠血清中AST、ALT、HA、LN、CIV的含量明显升高(P<0.01);与AHF组相比,调肝理脾方干预治疗后,可不同程度降低AST、ALT、HA、LN、CIV的含量(P<0.05,P<0.01)。
(4)与Con组相比较,AHF组大鼠肝组织中TGF-β1、TNF-α、IL-1含量明显升高(P<0.01),IL-10的含量显著降低(P<0.05),与AHF组相比,调肝理脾方调肝理脾方干预治疗后,能够显著降低TGF-β1、TNF-α、IL-1的含量(P<0.05,P<0.01),明显增加IL-10的含量(P<0.05)。
(5)与Con组相比,AHF组大鼠肝脏组织中TGF-β1、Smad2、Smad3mRNA的表达明显增加(P<0.01),Smad7mRNA的表达水平明显降低(P<0.01);与AHF组相比,调肝理脾方调肝理脾方干预治疗后,TGF-β1、Smad2、Smad3mRNA的表达明显减少(P<0.01),Smad7mRNA的表达明显升高(P<0.05,P<0.01),其中调肝理脾方高剂量组和预防组效果最好。
结论:1.给予SD大鼠不同浓度酒精灌胃18周,可成功建立AHF模型。
2.AHF组大鼠的体重、肝脾指数、HE染色、透射电镜、Masson染色以及肝功能和肝纤维指标的结果变化,显示调肝理脾方可明显改善大鼠肝损伤和肝纤维化程度。
3.调肝理脾方可减少AHF组大鼠肝组织中IL-1、TNF-α、TGF-β1的含量,增加IL-10的含量,从而减少ECM的产生以及对下游TGF-β1/Smads通路的作用。故调肝理脾方减轻酒精诱导的大鼠纤维化的作用机制,可能与抑制IL-1、TNF-α、TNF-α、TGF-β1的表达有关。
4.调肝理脾方可抑制TGF-β1、Smad2、Smad3mRNA的表达,上调Smad7mRNA的表达水平,其对酒精性肝纤维化大鼠的治疗和预防作用,可能是通过影响TGF-β1/Smads信号通路相关细胞因子表达这一途径实现的。
方法:采用乙醇精灌胃法建立大鼠酒精性肝纤维化模型,将112只SD大鼠适应性喂养3天,随机分为7组。分别设为空白对照组(Con,10只),模型组(AHF,17只),调肝理脾方低(L,17只)、中(M,17只)、高(H,17只)剂量组、调肝理脾方预防组(P,17只)以及复方鳖甲软肝片组(F,17只)。除Con组以外,均以56°白酒灌胃,按照浓度梯度稀释40%、45%、50%、56%灌胃,其中酒精的浓度每4周递增1次,灌胃体积适应性递增0.5~1ml/100g:第1~4周以40%酒精4g/kg·d灌胃,第5~8周给予45%酒精4.5g/kg·d,第9~12周给予50%酒精5g/kg·d,第13~18周给予56%酒精5.6g/kg·d,Con组以等体积生理盐水灌胃,同时P组以给药剂量为2g/kg的调肝理脾方浓缩颗粒溶液灌胃直到实验结束。酒精灌胃造模18周末,调肝理脾方给药剂量分别为L组(0.5g/kg)、M组(1g/kg)、H组(2g/kg)、F组(0.54g/kg),连续灌胃给药治疗4周(1次/天),AHF组大鼠以等体积生理盐水灌胃。第22周末处死大鼠,观察肝部组织形态,HE染色及Masson三色胶原染色后,显微镜下观察肝脏病理变化;ELISA法检测各组大鼠血清中ALT、AST、HA、CIV、LN的含量,以及肝组织中TGF-β1、TNF-α、IL-1、IL-10的含量;RT-PCR法检测TGF-β1、Smad2、3、7基因表达水平。
结果:(1)大鼠一般指标的变化:与Con组比较,AHF组体重明显降低(P<0.05),肝脾指数升高(P<0.05,P<0.01)。给药后,与AHF组相比较,M组和H组以及P组大鼠体重有明显增加(P<0.05),肝脾指数降低(P<0.05,P<0.01),但L组差异无统计学意义(P>0.05)。肉眼观察肝脏质地、颜色,形态,M组、H组、P组以及F组外观接近正常。
(2)病理变化:HE染色,AHF组可见炎症细胞浸润,肝小叶点、灶状坏死,纤维结缔组织增生,调肝理脾方给药干预后,可见炎症细胞浸润的程度以及纤维结缔组织的增生明显减轻;透射电镜观察,与Con组比较,AHF组肝细胞内细胞器和线粒体数量减少,粗面内质网明显扩大,部分肌成纤维细胞处于有丝分裂期或已转化为梭形,细胞外胶原纤维增多。调肝理脾方干预后,细胞内空泡不同程度地减少,肝星状细胞(hepaic stellate cells,HSCs)内脂滴减少,未见明显增生活跃,少量胶原纤维增生;Masson染色结果,AHF组肝组织纤维显著增加,门脉区周围有大量蓝色胶原纤维,纤维间隔增多增宽,肝小叶结构损坏,调肝理脾方处理组胶原纤维间隔变细、减少,胶原生成显著减少,肝小叶结构轻度破坏,肝细胞变性程度积分降低;
(3)与Con组相比较,AHF组大鼠血清中AST、ALT、HA、LN、CIV的含量明显升高(P<0.01);与AHF组相比,调肝理脾方干预治疗后,可不同程度降低AST、ALT、HA、LN、CIV的含量(P<0.05,P<0.01)。
(4)与Con组相比较,AHF组大鼠肝组织中TGF-β1、TNF-α、IL-1含量明显升高(P<0.01),IL-10的含量显著降低(P<0.05),与AHF组相比,调肝理脾方调肝理脾方干预治疗后,能够显著降低TGF-β1、TNF-α、IL-1的含量(P<0.05,P<0.01),明显增加IL-10的含量(P<0.05)。
(5)与Con组相比,AHF组大鼠肝脏组织中TGF-β1、Smad2、Smad3mRNA的表达明显增加(P<0.01),Smad7mRNA的表达水平明显降低(P<0.01);与AHF组相比,调肝理脾方调肝理脾方干预治疗后,TGF-β1、Smad2、Smad3mRNA的表达明显减少(P<0.01),Smad7mRNA的表达明显升高(P<0.05,P<0.01),其中调肝理脾方高剂量组和预防组效果最好。
结论:1.给予SD大鼠不同浓度酒精灌胃18周,可成功建立AHF模型。
2.AHF组大鼠的体重、肝脾指数、HE染色、透射电镜、Masson染色以及肝功能和肝纤维指标的结果变化,显示调肝理脾方可明显改善大鼠肝损伤和肝纤维化程度。
3.调肝理脾方可减少AHF组大鼠肝组织中IL-1、TNF-α、TGF-β1的含量,增加IL-10的含量,从而减少ECM的产生以及对下游TGF-β1/Smads通路的作用。故调肝理脾方减轻酒精诱导的大鼠纤维化的作用机制,可能与抑制IL-1、TNF-α、TNF-α、TGF-β1的表达有关。
4.调肝理脾方可抑制TGF-β1、Smad2、Smad3mRNA的表达,上调Smad7mRNA的表达水平,其对酒精性肝纤维化大鼠的治疗和预防作用,可能是通过影响TGF-β1/Smads信号通路相关细胞因子表达这一途径实现的。