转换到繁體中文
您的位置 : 首页 > 报刊

老鼠簕对四氯化碳性致肝纤维化大鼠的治疗机制研究
作者:梅燕, 林军*, 侯软玲, 刘林    
作者单位:广西医科大学药学院,广西 南宁 530021; 新乡医学院,河南 新乡 453003

《时珍国医国药》 2009年 第5期

  多个检索词,请用空格间隔。
       【摘要】 
       目的研究老鼠簕对CCl4诱导的大鼠肝纤维化肝组织肿瘤坏死因子α(TNF-α)、转化生长因子β1(TGFβ1)与Smad3 mRNA表达的影响。方法Wistar大鼠随机分成5组:空白对照组、模型对照组、秋水仙碱组、老鼠簕乙醇浸膏低剂量组和老鼠簕乙醇浸膏高剂量组。除空白对照组外,其余4组用CCl4制备大鼠肝纤维化模型。秋水仙碱组、老鼠簕乙醇浸膏低剂量组和老鼠簕乙醇浸膏高剂量组分别于4周后给予相应的药物,空白对照组给予等容量的生理盐水,1次/d。8周后处死大鼠,RT-PCR检测肝组织中TNF-α,TGFβ1 与Smad3 mRNA的表达。结果与空白对照组相比,模型对照组TNF-α,TGFβ1 与Smad3 mRNA表达增强(0.23±0.18vs0.49±0.28,0.29±0.16vs1.79±2.13, 0.52±0.36vs0.99±0.53,P<0.01);老鼠簕乙醇浸膏高、低剂量组(2.0,1.0 g·kg-1)较模型对照组TNF-α,TGFβ1 与Smad3 mRNA表达减弱(1.0 g·kg-1:0.29±0.21vs0.49±0.28,0.62±0.44vs1.79±2.13, 0.59±0.34vs0.99±0.53,P<0.05;2.0 g·kg-1:0.16±0.13vs0.49±0.28,0.66±0.51vs1.79±2.13, 0.53±0.41vs0.99±0.53,P<0.05)。结论老鼠簕能够抑制大鼠肝纤维化肝组织TNF-α,TGFβ1 与Smad3mRNA的表达。
       【关键词】  肝纤维化 老鼠簕 肿瘤坏死因子α 转化生长因子β1 Smad3
       老鼠簕Acanthus ilicifolius Linnseus是一种生长在热带海岸地带的红树林植物,属爵床科(Acanthaceae)老鼠簕属Acanthus。老鼠簕收录于《全国中草药汇编》,全株或根入药,具有清热解毒、消肿散结、止咳平喘之功效,主治淋巴结肿大、急慢性肝炎、肝脾肿大、胃痛、咳嗽、哮喘[1]。
       
       肝纤维化的形成机制是细胞外基质(ECM)的合成和降解失调。肿瘤坏死因子α(TNF-α)在肝纤维化始动激活及调控中具有重要作用;转化生长因子β1(TGFβ1)是导致肝纤维化的最重要的细胞因子, 其作用的发挥和细胞内信号转导蛋白Smad 密切相关。其中,Smad3是介导TGFβ1诱导肝纤维化的关键分子。本实验观察老鼠簕治疗大鼠实验性肝纤维化的疗效,研究大鼠肝组织TNF-α、TGFβ1 与Smad3 mRNA的表达情况,探讨老鼠簕对大鼠肝纤维化的治疗机制。
       1  材料
       1.1  动物清洁级Wistar大鼠60只,体重(180±20) g,由广西医科大学实验动物中心提供。
       1.2  药品及配制老鼠簕乙醇浸膏由本课题实验组提取。取100 g老鼠簕乙醇浸膏,用单蒸水配制成高剂量浓度为0.2 g(相当于生药材46.60 g)·ml-1的药液;取50 g老鼠簕乙醇浸膏,用单蒸水配制成低剂量浓度为0.1 g·ml-1的药液。 -4℃保存备用,使用前摇匀;秋水仙碱(西双版纳股份药业有限责任公司,批号:060717),用单蒸水配制成浓度为0.040 mg·ml-1的药液。
       1.3  试剂四氯化碳(上海化学试剂公司,批号20050393)。Trizol总RNA提取试剂盒(美国Invitrogen);RT-PCR逆转录试剂盒(美国Fermentas);无水乙醇(成都市科龙化工试剂厂,批号20070126);三氯甲烷(重庆川江化学试剂厂,批号20070507),异丙醇(成都市科龙化工试剂厂,批号20070418)。
       2  方法
       2.1  建立大鼠肝纤维化模型[2]及给药方法60只Wistar大鼠随机分为5组:空白对照组、模型对照组、秋水仙碱组、老鼠簕乙醇浸膏高剂量组和老鼠簕乙醇浸膏低剂量组。每组12只。除了空白对照组外,其余各组大鼠第1次皮下注射40%CCl4植物油溶液0.05 ml·kg-1,以后每周2次皮下注射40%CCl4植物油溶液0.03 ml·kg-1。空白对照组仅皮下注射等体积植物油。连续8周。在注射四氯化碳4周后,秋水仙碱组以0.4 mg·kg-1、老鼠簕乙醇浸膏高、低剂量组分别以2.0,1.0 g·kg-1,用等容量给药法按10 ml·kg-1灌胃,1次/d。空白对照组和模型对照组给予等容量的生理盐水。连续4周。
       2.2  标本采集所有大鼠于第8周末处死,取肝左叶组织1块,于-70℃保存。
       2.3  肝组织TNF-α、TGFβ1 与Smad3 mRNA的表达测定Trizol提取大鼠肝组织总RNA,方法按试剂盒说明书操作,用紫外分光光度计测定RNA纯度,按RT-PCR逆转录试剂盒说明把mRNA逆转录成cDNA。RT-PCR分析TNF-α、TGFβ1 与Smad3,β-actin作为内参。TNF-α、TGFβ1 、Smad3和β-actin引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。TNF-α上游引物序列:5’TGCCTCAGCCTCTTCTCATT 3’,下游引物序列: 5’TGGTATGAAGTGGCAAATCG 3’,扩增产物长度为404bp;TGFβ1上游引物序列:5’TACAGGGCTTTCGCTTCAGT 3’,下游引物序列: 5’TGGTTGTAGAGGGCAAGGAC 3’,扩增产物长度为394bp;Smad3上游引物序列:5’GCAGTGGCAATCACAGAGAA 3’,下游引物序列: 5’AACAGCCTGGGAGAGACTCA 3’,扩增产物长度为386bp;β-actin上游引物序列:5’AACCCTAAGGCCAACCGTGAAAAG 3’,下游引物序列: 5’TCATGAGGTAGTCTGTCAGGT 3’,扩增产物长度为240bp。取5μg总RNA按逆转录试剂盒说明书逆转成cDNA。以cDNA为模板分别按以下条件PCR反应扩增TNFα、TGFβ1 和Smad3片断。TNF-α PCR条件:94℃ 4min 30s,94℃30s,52℃30s,72℃ 1 min,30个循环,72℃ 8 min;TGFβ1 PCR条件:94℃ 4 min 30 s,94℃30 s,55℃ 30 s,72℃ 1 min,30个循环,72℃ 8 min;Smad3 PCR条件:94℃ 4 min30 s,94℃ 30 s,53℃ 30 s,72℃ 1 min,30个循环,72℃ 8 min。取5 μl PCR产物,在2%琼脂糖凝胶(含溴乙啶)上电泳,电泳条件:120V,20min,凝胶电泳成像分析系统采集图像。以内参β-actin为基准作半定量分析,以扩增目的基因区带的灰度值与内参β-actin区带的灰度值之比确定各扩增目的基因的相对表达水平。
       2.4  统计学方法用SPSS13.0软件分析,计量资料用±s表示,多样本均数采用方差分析。P<0.05表示差异有显著性意义。
       3  结果
       3.1  肝组织总RNA的提取提取的总RNA通过测定OD260/OD280比值均介于1.7~2.0之间,表明各样品RNA纯度符合实验要求。经1%琼脂糖凝胶电泳紫外灯下观察,未见RNA明显降解。 
       3.2  肝组织TNF-α、TGFβ1 与Smad3 mRNA的表达大鼠肝组织TNF-α mRNA、TGFβ1mRNA、Smad3 mRNA均表达,见图1~3。从表1可知,大鼠模型对照组与空白对照组的TNF-α,TGFβ1 、Smad3 mRNA表达水平差异有显著性(P<0.01),表明TNF-α,TGFβ1 、Smad3在肝纤维化大鼠肝脏大量表达;秋水仙碱组、老鼠簕乙醇浸膏高剂量组、老鼠簕乙醇浸膏低剂量组分别与模型对照组相比,差异有显著性(P<0.05),表明TNF-α,TGFβ1 ,Smad3在各组中的表达均较模型对照组有所降低。
       图1  肝组织TNF-α mRNA的表达(略) 
       图2  肝组织TGFβ1mRNA的表达(略)
       图3  肝组织Smad3 mRNA的表达(略)
       表1  老鼠簕对肝纤维化大鼠肝脏TNFα mRNA,TGFβ1 mRNA和Smad3 mRNA表达的影响(略)
       与空白对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,△P<0.05,△△P<0.01;n=12
       4  讨论
       
   
       肝纤维化是各种慢性肝病向肝硬化发展的必经阶段,其主要机制是细胞外基质合成与降解失调。肝星状细胞(HSC)是肝纤维化发生发展的关键细胞,有多种细胞因子对HSC具有激活、增生及转化的作用。
       
       在肝纤维化过程中TNF-α对HSC的增殖、活化以及ECM的合成、基质金属蛋白酶及其组织抑制剂的释放起重要作用。TNFα能上调活化的HSC中蛋白水解酶抑制物的合成,从而抑制基质的降解[3]。作为炎性细胞因子,TNF-α刺激枯否细胞释放更多的细胞因子如TGFβ1等,形成正反馈的放大作用,产生更多的ECM[4]。TNF-α主要是通过刺激肝脏炎症反应的产生而发挥其促纤维化作用[5]。TNF-α与肝纤维化有关的作用包括:① 诱发急性炎症过程;②加强HSC的趋化性;③ 刺激间质细胞有丝分裂;④ 诱发蛋白多糖的合成。
       
       研究表明ECM的合成与降解很大程度上由TGFβ1控制,TGFβ1突出作用是促进胶原与细胞外基质的形成,同时抑制其胶原酶的降解。在TGFβ1作用下,HSC被激活或转化为肌成纤维细胞[6]。激活的HSC自身也合成、分泌TGFβ1,HSC在自分泌和旁分泌的TGFβ1作用下大量活化,这种自分泌正反馈调节是肝纤维化得以发展的重要环节[7]。TGFβ1 对HSC 的活化信号必须经过细胞膜相应受体及其下游效应分子如Smad 蛋白,启动HSC细胞内信号传导系统。Smad蛋白是目前发现的TGFβ家族受体激酶的关键作用底物[8],是将配体与受体作用的信号由胞浆传导到胞核的中介分子。Schnabl 等[9]报道,在肝纤维化发生发展的分子机制中,有Smad蛋白的参与, 以Smad3 为代表的R-Smad分子传递的可能是致肝纤维化信号。Smad3是介导TGF-β1诱导肝纤维化的关键分子。TGF-β1激活的肝星状细胞主要表达Smad3[10]。本研究显示在肝纤维化模型组,Smad3表达升高,随着用药组的治疗,Smad3表达减弱,表明Smad3参与调节胶原的转录。
       
       本实验研究结果显示,老鼠簕乙醇浸膏能抑制TNF-α,TGFβ1 与Smad3 mRNA转录,抑制HSC活化,促进细胞外基质的降解,减弱肝纤维化的程度。提示老鼠簕乙醇浸膏可通过发挥对细胞因子TNFα,TGFβ1 与Smad3的影响,减少由于CCl4染毒而导致肝内胶原产生和沉积,在多个环节抑制肝纤维化的形成,从而为老鼠簕防治肝纤维化提供了一定的实验依据。
       【参考文献】
           [1] 《全国中草药汇编》编写组. 全国中草药汇编,下册[M]. 北京:人民卫生出版社,1978:231.
       
       [2] 徐叔云,卞如濂,陈 修.药理实验方法学,第3版[M].北京:人民卫生出版社,2002:1350.
       
       [3] Knittel L, Tmehde M, Kobold D, et a1. Expression patterns of matrix metalloproteinase- es and their inhibitors in parenchymal and nonparencymal cells of rat liver:regulation by TNF-alpha and TGF-beta 1[J]. J Hepatol, 1999, 30: 48.
       
       [4] 陈晓红, 何有成, 周元平. TGFβ1 、TNF-α及IL-6与肝纤维化的关系[J]. 上海免疫学杂志, 2001, 21(6): 364.
       
       [5] Lee KS, Buck M, Houglum K, et a1.Activation of hepatic stellate cells by TNF- αand collagen type I is mediated by oxidative stress through c-myb expression[J]. J Clin Invest, 1995, 96: 620.
       
       [6] Bodes P, Parades V. Transforming growth factor-β1; a key—role in liver fibrogenesis[J]. J Hepatol 1995, 22(suppl 2): 37.
       
       [7] 张保伟, 李爱峰, 赵志敏. 乌梅丸对免疫损伤性肝纤维化大鼠肝组织细胞因子TGF-β1及其mRNA的影响[J]. 中国中医急症, 2005,16(5):585.
       
       [8] Stopa M , Benes V , Ansorge W, et al. Genomic locus and promoter region of rat Smad7 , an important antagonist of TGF beta signaling[J]. Mamm Genome ,2000 ,11 :169.
       
       [9] Schnabl B , Kweon YO , Frederick JP , et al. The role of Smad3 in mediating mouse hepatic stellate cell activation[J]. Hepatology ,2001 , 34 :89.
       
       [10] Liu C, Gaca ND, Swenson ES, et a1. Smads 2 and 3 are differentially activated by transforming growth factor-β(TGF-β)in quiescent and activated hepatic stellate cells[J]. Biol Chem, 2003, 278(13): 11721.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)