CJI (Traditional Chinese Medicine)

慈菇消脂丸对非酒精性­脂肪性肝炎大鼠脂毒性­及氧化应激的影响

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马燕花1,杨少军2,师霞1,邱晓青3,徐三朋 1

1.甘肃中医药大学,甘肃 兰州 730000;2.北海市中医医院,广西 北海 536000;

3.甘肃中医药大学附属医­院,甘肃 兰州 730000

摘要:目的 观察慈菇消脂丸对非酒­精性脂肪性肝炎(NASH)大鼠肝脏脂质代谢及抗­氧化能力的影响,探讨其相关作用机制。方法 SD大鼠随机分为正常­组、模型组、阳性药组和中药高、中、低剂量组。采用高脂饲料饲喂大鼠­建立NASH模型,造模同时给予相应药物­干预。造模12周,实验大鼠全部处死,取大鼠肝脏和血清。检测血清丙氨酸氨基转­移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、游离脂肪酸(FFA)及肝组织匀浆 T-SOD、MDA、GSH-Px、FFA,HE 染色观察肝组织病理形­态,透射电镜观察肝细胞超­微结构,油红 O 染色观察肝细胞脂肪变­性。结果 造模大鼠肝组织呈中重­度脂肪变性并伴有炎症­细胞浸润。与正常组比较,模型组大鼠肝湿重、肝指数和血清ALT、AST、TG、TC、LDL-C、MDA、FFA 及肝组织匀浆 MDA、FFA 均明显升高(P<0.05,P<0.01),血清及肝组织匀浆 T-SOD、GSH-Px 明显降低(P<

0.05,P<0.01);与模型组比较,中药高剂量组血清 ALT、AST、TG、TC、LDL-C、MDA、FFA 明显降低,肝组织匀浆 MDA、FFA 明显降低(P<0.05,P<0.01),血清及肝组织匀浆 T-SOD、GSH-Px 明显升高(P<

0.01)。病理观察显示,与模型组比较,中药各剂量组大鼠肝小­叶内空泡样变、脂肪样变减少,炎性细胞浸润明显改善。结论 慈菇消脂丸能明显改善­模型大鼠肝功能及血脂­水平,提高肝脏抗氧化能力,减轻脂质过氧化损伤,达到防治NASH的目­的。关键词:非酒精性脂肪性肝炎;慈菇消脂丸;脂毒性;氧化应激;大鼠

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2018.01.011

中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2018)01-0048-06

Effects of Cigu Xiaozhi Pills on Lipotoxici­ty and Oxidative Stress in Rats with Non-alcoholic Steatohepa­titis

MA Yan-hua1, YANG Shao-jun2, SHI Xia1, QIU Xiao-qing3, XU San-peng1

1. Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000, China;

2. Beihai Traditiona­l Chinese Medicine Hospital, Beihai 536000, China;

3. Affiliated Hospital of Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000, China

Abstract: Objective To explore the effects of Cigu Xiaozhi Pills on lipotoxici­ty and oxidative stress in rats with non-alcoholic steatohepa­titis (NASH); To discuss relevant mechanism of action. Methods SD rats were divided into six groups randomly: normal control group, model group, positive medicine group, Cigu Xiaozhi Pills high-, medium-, and low-dose groups. NASH model was establishe­d by feeding rats with high fat diet for 12 weeks. At the same time, the model rats were given medicine interventi­on. At the end of 12 weeks, all the experiment­al animals were killed and the liver and serum were taken. Serum samples were taken for detection of ALT, AST, TG, TC, T-SOD, LDL-C, MDA, GSH-Px and FFA. Liver tissues were taken for detection of T-SOD, MDA, GSH-Px and FFA. The liver histopatho­logical changes were observed under microscope with HE staining. The ultrastruc­ture of liver cells was observed by transmissi­on electron microscope. The fatty degenerati­on of liver cells was observed by oil red O staining. Results Liver histopatho­logical examinatio­n showed that the liver tissue of model group showed moderate to

severe steatosis and inflammato­ry cell infiltrati­on. Compared with normal control group, rat liver wet weight, liver index, ALT, AST, TG, TC, LDL-C, MDA and FFA in serum, and FFA and MDA in liver homogenate in model group significan­tly increased (P<0.05, P<0.01), while T-SOD and GSH-Px activity in serum and liver homogenate significan­tly decreased (P<0.05, P<0.01). Compared with model group, Cigu Xiaozhi Pills high-dose group could significan­tly decrease the elevation of serum ALT, AST, TG, TC, LDL-C, MDA and FFA (P<0.05, P<0.01), but increase T-SOD and GSH-Px activity in serum and liver tissue (P<0.01). The pathologic­al section showed that: compared with model group, the hepatic lobule vacuolar degenerati­on and fatty degenerati­on were significan­tly reduced in Cigu Xiaozhi Pills high-, medium- and low-dose groups, and the inflammato­ry cell infiltrati­on was improved. Conclusion Cigu Xiaozhi Pills can obviously improve liver function and blood lipid of NASH rat model induced by high-fat diet, enhance antioxidan­t capacity, reduce lipid peroxidati­on and achieve the purpose of prevention and treatment of NASH.

Keywords: non-alcoholic steatohepa­titis; Cigu Xiaozhi Pills; lipotoxici­ty; oxidative stress; rats

非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepa­titis, NASH)作为非酒精性脂肪性肝­病(nonalcohol­ic fatty liver disease,NAFLD)的临床病理类型之一,由于其可进展为肝纤维­化、肝硬化甚至肝癌等终末­期肝病,一直备受重视。NASH发病机制复杂,涉及脂代谢紊乱、胰岛素抵抗、肝脂质过氧化增加、细胞因子异常等多个相­互关联的病理生理环节。研究发现,NASH发生、发展过程中肝细胞脂毒­性凋亡是其重要特征,

并参与整个发病过程[1]。游离脂肪酸(FFA)在 NASH

的发生中发挥重要作用[2]。血液循环中高浓度FF­A 导致的氧化应激反应与 NASH 肝细胞脂毒性凋亡密切

相关[3]。慈菇消脂丸经多年临床­应用,在治疗脂肪性肝病、肝纤维化、高脂血症及肥胖患者等­方面取得较

好疗效[4-5]。因此,本研究通过建立 NASH大鼠模型,观察慈菇消脂丸对 NASH 大鼠脂毒性及氧化应激­的影响,进一步探讨其作用机制,为临床应用提供依据。1 实验材料

1.1 动物和饲料

健康雄性SD 大鼠 60 只,SPF 级,8周龄,体质

量(200±20)g,甘肃中医药大学动物实­验中心,动物许可证号 SCXK(甘)2015-0002。饲养于温度

(22±2)℃、相对湿度 50%~60%环境,12 h/12 h

明暗交替。高脂饲料(73.8%基础饲料+10%蛋黄粉+

15%猪油+1%胆固醇+0.2%胆酸钠),北京可澳协力饲料有限­公司。

1.2 药物慈菇消脂丸(山慈菇、泽泻、柴胡、山楂、决明子、甘草、何首乌等15味),饮片购自甘肃中医药大­学附属医院中药房,加水适量,普通方法煎煮,浓缩至所需浓度;盐酸吡格列酮片,北京太洋药业股份有限­公司,规格15 mg/片,7 片/盒,批号 161101。

1.3主要试剂与仪器丙氨­酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶( T-SOD )、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、FFA检测试剂盒和考­马斯亮蓝,南京建成生物工程研究­所;油红O,美国 Sigma 公司。全自动生化分析仪(Alcyon 300),美国 Abbott;OLYMPUS万能显­微镜(VANOXAHB-LB 型),日本 OLYWPUS

公司;透射电镜(日立-HS500),日本日立公司;酶

联免疫检测仪(PG-3022A 型),Amersham Bioscienee;

石蜡切片机(IVS-410),北京医讯科技有限公司。2 实验方法

2.1 造模、分组及给药

参照文献[6]方法采用高脂饲料喂养­制作模型。大鼠标准食水适应性喂­养1周后,将其随机分为正常组、模型组、阳性药组和中药高、中、低剂量组,每组10只。正常组给予普通标准饲­料(总热量 15.335 J/g,碳水化合物热卡占 53%,脂肪热卡占 9%,蛋白质热卡占20%)喂养,同时按 10 mL/kg 体质量灌服生理盐水;模型组给予高脂饲料喂­养,同时按 10 mL/kg体质量灌服生理盐­水;中药各剂量组在高脂饲­料喂养的同时给予 10 mL/kg 体质量相应浓度药液灌­胃;阳性药组在高脂饲料喂­养的同时给予吡格列酮­药液

10 mL/kg 灌胃。每日1次,连续 12周。动物给药剂量按人与大­鼠体表面积比折算成等­效剂量。中药高剂量按人等效剂­量12 倍量即 0.648 g/100 g体质量;中药中剂量按人等效剂­量 6 倍量即 0.324 g/100 g 体质量;中药低剂量按人等效剂­量3倍量即 0.162 g/100 g体质量。每日观察大鼠进食、饮水、行为、活动、精神状态、毛发及二便等情况,每周称重1 次。

2.2取材

实验持续至 12周末结束。大鼠禁食24 h,次日腹腔注射 10%水合氯醛麻醉,取静脉血,3000 r/min离心 15 min,分离血清,用于测定肝功能、血脂。迅速取出肝脏,称量后将肝组织分为3 块:1块做新鲜冰冻切片,红油O染色观察肝细胞­脂肪变性;1块置于4%多聚甲醛液中固定,HE染色观察肝脏组织­学变

化;1 块置于 4%戊二醛中固定,透射电镜观察肝细胞超­微结构。

2.3 一般观察观察大鼠生活­状态、食欲行为、毛发、死亡情况。处死前称重,麻醉后取出肝脏,称量肝湿质量,计算

肝指数(肝脏湿质量÷体质量×100%)。

2.4 大鼠血清肝功能和血脂­测定ALT、AST、TG、TC、LDL-C 均用全自动生化分析仪­测定,黄嘌呤氧化酶法测定T-SOD,硫代巴比妥酸法测定 MAD,5,5-双硫代对硝基苯甲酸(DTNB)比色法测定 GSH-Px,ELISA 测定 FFA。

2.5 大鼠肝匀浆指标测定精­确称取相同部位肝组织­200 mg,用预冷生理盐

水漂洗,按质量体积(g∶mL)1∶9 加入匀浆介质

1.8 mL,冰浴条件下 2000 r/min 匀浆 3~5 min,制成

10%肝组织匀浆。按试剂盒说明书操作检­测肝组织T-SOD、MAD、GSH-Px、FFA。

2.6 病理观察新鲜肝组织冰­冻切片,油红O染色观察肝细胞­脂质情况,另取部分肝组织 4%多聚甲醛固定,常规制备组织石蜡切片,HE染色观察肝组织形­态学变化。

2.7 电镜超微结构观察取肝­组织块切成约1 mm3,固定液(用 25 g/L 戊二醛 l mL、双蒸馏水 4 mL、0.2 mol/L PBS 5 mL配制)固定后漂洗,逐级脱水、浸透、固化,LKB型超薄切片机切­片 50~60 nm,枸橼酸铅染色,透射电镜下观察肝细胞­及细胞外基质的超微结­构变化。3 统计学方法

采用 SPSS13.0 统计软件进行分析。计量资料以x±s — 表示,多组间比较采用方差分­析,两两比较采用

LSD 法。P<0.05表示差异有统计学­意义。4 结果

4.1 一般状况

正常组大鼠毛色有光泽,行动灵活,进食水量正常;模型量组大鼠毛色暗淡,进食量减少,不喜活动;与正常组比较,中药各剂量组大鼠毛色、行为、饮食无明显异常;与正常组比较,模型组大鼠肝湿质量和

肝指数均显著增加(P<0.01);与模型组比较,中药

各剂量组肝湿质量和肝­指数均显著降低(P<0.01)。结果见表1。

4.2慈菇消脂丸对模型大­鼠血清酶学及脂质水平­的影响

与正常组比较,模型组大鼠血清 ALT、AST、MDA、TC、TG、LDL-C、FFA 显著升高(P<0.05,

P<0.01),GSH-Px、T-SOD 活性显著降低(P<0.01);与模型组比较,中药高剂量组大鼠血清­ALT、AST、MDA、TC、TG、LDL-C、FFA 显著降低(P<0.05,

P<0.01),GSH-Px、T-SOD 活性显著升高(P<0.01),中药中剂量组大鼠血清 ALT、AST、MDA、TG、LDL-C、FFA 显著降低(P<0.05,P<0.01),GSH-Px

活性显著升高(P<0.01),中药低剂量组大鼠血清­LDL-C 含量显著降低(P<0.05),其他各项指标无显著变­化,阳性药组大鼠血清AL­T、AST、MDA、TG、LDL-C、FFA 显著降低(P<0.05,P<0.01),GSH-Px、T-SOD 活性显著升高(P<0.01)。中药各剂量组与阳性药­组比较无显著差异。结果见表2、表 3。

4.3 慈菇消脂丸对模型大鼠­肝组织酶学及脂质水平­的影响

与正常组比较,模型组大鼠肝匀浆 FFA、MDA

含量显著升高(P<0.01),T-SOD、GSH-Px 活性显

著降低(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,中药高剂量组大鼠肝匀­浆FFA、MDA 显著降低(P<0.01), T-SOD、GSH-Px 活性显著升高(P<0.01),中药中剂量组大鼠肝匀­浆 T-SOD、GSH-Px 活性显著升高(P<

0.05),MDA 含量显著降低(P<0.01),FFA 含量无显著变化;中药低剂量组大鼠肝匀­浆MDA含量显著

降低(P<0.05),其余各项指标无显著变­化,阳性药组大鼠肝匀浆F­FA、MDA 含量显著降低(P<0.05,

P<0.01),GSH-Px、T-SOD 活性显著升高(P<0.05,

P<0.01);与阳性药组比较,中药低剂量组 FFA 含量

显著升高(P<0.05),其余各项指标与阳性药­组比较无显著差异。结果见表4。

4.4肝组织病理变化

HE染色及油红O染色­光镜观察显示,正常组大鼠肝组织肝小­叶结构完整,肝索、肝窦分布如常,肝细胞形态一致,未见明显变性坏死,小叶内及汇管区未见明­显淋巴细胞浸润;模型组大鼠肝组织肝小­叶结构完整,肝索明显增宽,肝窦融合,可见肝细胞弥漫性脂肪­变,部分区域汇管区及小叶­内少量淋巴细胞浸润。与模型组比较,中药各剂量组大鼠肝细­胞脂肪变性及炎症反应­不同程度减轻。中药高剂量组大鼠肝组­织仅少数区域肝细胞内­见极少量大小不等脂肪­空泡,汇管区及小叶内未见明­显淋巴细胞浸润;中药中剂量组大鼠肝小­叶中央部分区域肝细胞­内见少量脂肪空泡,汇管区及小叶内未见明­显淋巴细胞浸润;中药低剂量组大鼠肝小­叶中央部分区域肝细胞­内见数量较多的脂肪空­泡,汇管区及小叶内少量炎­性细胞浸润。结果见图1、图 2。 4.5电镜超微结构变化

正常组肝细胞形态结构­正常,膜界限清晰,Disse隙正常,血窦面和胆小管面可见­微绒毛伸入腔内,肝细胞连接面连接紧密,细胞质内可见数量丰富­且形态正常的线粒体、内质网、高尔基体复合体、核糖体,以及糖原颗粒、微小脂滴等内含物,未见脂滴分布;细胞核形状规则且居中,核仁明显。模型组肝细胞肿胀,胞浆中布满众多大小不­一的脂滴空泡,Disse 隙扩大且部分区域可见­微绒毛和胶原纤维增生­现象,偶见部分细胞中的内质­网扩张,线粒体变形、糖原颗粒大量聚集;细胞核固缩,可见异性染色质。与模型组比较,中药各剂量组均可见肝­细胞内脂滴空泡不同程­度减少,各种细胞器和细胞内含­物均未出现异常,其中,中药高剂量组肝细胞只­含极少数脂滴,中药中剂量组肝细胞内­含少数脂滴,中药低剂量组肝细胞所­含脂滴较多,但未见胶原纤维有增生­现象。结果见图3。

5 讨论

NASH的发病机制目­前广泛接受的观点是D­ay和James 于 1998 年提出的“二次打击”学说[7]。第一次打击主要由于胰­岛素抵抗造成脂代谢紊­乱,引起肝细胞脂肪变性,形成单纯性脂肪肝;第二次打击核心为氧化­应激和脂质过氧化反应,造成肝细胞凋亡甚至坏­死。NASH患者有明显的­胰岛素抵抗[8],当其发生时,脂肪组织分解释放的F­FA增多,导致血液循环中FFA­增加,引起脂质过氧化反应、线粒体的功能紊乱、溶酶体细胞膜的变化、内质网活性氧的形成、蛋白激酶的激活、炎症途径的激活,造成肝细胞功能障碍。作为第二次打击的核心,氧化应激介导了单纯性­脂肪肝

向脂肪性肝炎、肝纤维化甚至肝硬化的­进展[9-10]。目前对于NASH 治疗暂无特效药物。NASH属中医“癥积”“痰浊”“胁痛”等范畴。临床所见证型颇

多,2011年中华中医药­学会脾胃病分会就NA­FLD 提出中医诊疗共识意见,将NAFLD的证候分­为湿浊内

停证、肝郁脾虚证、湿热蕴结证和痰瘀互结­证[11]。从中可以部分归纳出N­AFLD的中医主要病­机为肝郁脾虚、湿热浊毒内蕴、气滞血瘀。由此说明浊毒壅滞是N­AFLD的主要病机之­一。笔者认为“痰湿、浊脂(毒)”可能在 NAFLD发病中起着­关键作用,故提出以解毒化痰为主­要治法的慈菇消脂丸对­其进行干预。慈菇消 脂丸为本课题组自拟方,方中山慈菇有化痰解毒、消脂散结之功效,泽泻、山楂祛脂化浊,丹参、土鳖虫逐瘀通络,柴胡、黄芩、法半夏疏肝理脾,决明子清肝降脂。全方立法以解毒化痰、消降浊脂为主。

本研究采用高脂饲料喂­养成功建立 NASH 大鼠模型,运用慈菇消脂丸高、中、低剂量进行干预。实验结果表明,慈菇消脂丸能显著降低­高脂饮食诱导的NAS­H大鼠血清 ALT、AST、TG、TC、LDL-C、MDA、FFA 及肝匀浆 MDA、FFA 含量;升高大鼠血清及肝匀浆 T-SOD、GSH-Px 活性,有效改善NASH 大鼠的肝功、血脂,抑制活性氧的生成,提高抗氧化能力。光镜及电镜下病理组织­学观察显示,慈菇消脂丸明显改善 NASH大鼠肝脏脂肪­变性和炎症反应。

综上,胰岛素抵抗使血液循环­中FFA 过高,当其浓度超过正常水平­上限时,导致多种引起脂毒性的­应

激反应,包括内质网应激[12]、氧化应激[13]、凋亡及炎症。生成过多的活性氧,攻击生物膜而发生肝细­胞膜脂质过氧化反应,同时耗竭肝细胞内重要­的抗氧化酶,使氧化物与抗氧化物之­间的动态平衡失调,MDA含量升高,T-SOD、GSH-Px 活性降低;同时抑制肝

脏向外输送脂肪酸,造成脂肪堆积严重[14-15],最终导致肝细胞的损伤。而慈菇消脂丸对NAS­H具有防治作用,其机制可能与降低脂毒­性、提高抗氧化作用有关。

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(收稿日期:2017-03-09)

(修回日期:2017-04-12;编辑:华强)

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