人参皂苷Rg1调控非酒精性脂肪性肝病肝脏早期纤维化的分子机制研究

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjwx2008
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[目的]高脂高糖饮食建立了非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)早期肝脏纤维化大鼠动物模型和TGF-β1信号通路激活剂诱导建立成纤维细胞模型,给予不同浓度的人参皂苷Rg1(ginsenoside Rg1,Rg1)进行干预处理,研究人参皂苷Rg1对NAFLD中早期肝纤维化的影响,探讨人参皂苷Rg1能否通过调控TGF-β1/Smad信号通路,减轻NAFLD中肝脏纤维化的程度。探索治疗NAFLD抗肝纤维化新药物以及相关的药物作用靶点,为人参皂苷Rg1对该疾病的治疗提供新的科学理论依据。[方法]采取适应性喂养的方法饲喂雄性SD大鼠,体重为180-200 g(6周龄),进行2周时间的喂养,用随机取样法选取10只大鼠继续饲喂普通饲料18周,将其作为正常组。其余的大鼠均予以高脂高糖饲料处理18周,然后从中随机处死5只用于检测造模是否成功。取肝进行油红“O”染色观察发现组织出现较为严重的脂质沉积,用Masson染色观察发现肝汇管区出现弥散性的早期纤维化,并证实NAFLD早期肝纤维化模型已成功建立。剩余的高脂高糖饲料喂食的SD大鼠随机分为模型对照组、人参皂苷Rg1低/中/高剂量治疗组(25/50/100 mg/kg/d)、阳性药物(姜黄素)治疗对照组(100 mg/kg/d);各组继续给予高脂高糖饲料喂食8周,药物治疗组采取灌胃方式进行8周的治疗。灌胃8周后,称取大鼠体重,麻醉状态下处死大鼠并进行取材。称取各组大鼠肝重,并且计算肝重与体重之比。各组采用全自动生化分析仪、微板法以及酶联免疫方法检测大鼠血清中的血脂(TC/TG/HDL)、肝功能(ALT/AST/γ-GGT)、氧化应激(SOD/GSH)、炎性因子(IL-1/IL-6)及纤维化相关因子(PC-3/COL-4)指标;各组均取肝组织,并且进行病理切片实验,HE染色检测肝脏病理学改变,油红“O”染色检测肝脏中脂质蓄积的程度,而Masson染色检测肝脏出现早期纤维化的程度。并且应用Western blotting方法与免疫组织化学方法检测大鼠肝组织中纤维化相关因子(α-SMA、COL-1、COL-3、MMP2、MMP9)以及 TGF-β1/Smad 信号通路相关因子(TGF-β1、Smad7、Smad2/3 以及 P-Smad2/3)的蛋白表达水平。Western blotting检测TGF-β1信号通路激活剂诱导建立的成纤维细胞模型中的TGF-β1/Smad信号通路关键因子(TGF-β1、Smad7、Smad2/3以及P-Smad2/3)的蛋白表达水平。[结果]1.喂食高脂高糖饲料18周后随即选取5只处死,取肝脏进行油红“O”染色,染色结果表明肝组织内有较为严重的脂质沉积;进行Masson染色,染色后发现肝脏汇管区出现弥散性的纤维化,是肝脏早期纤维化的标志。由此确认NAFLD早期肝纤维化模型造模成功。2.相较于正常组,模型组大鼠的体重及肝重升高较明显(P<0.01),虽然肝重/体重比值从统计学角度分析没有意义,但数值表明其肝体比有所增加(P>0.05);模型组血清中的TC、TG、ALT、AST、γ-GGT、IL-1、IL-6、PC-3和COL-4含量比正常组升高(P<0.05);HDL、SOD与GSH的浓度反而降低(P<0.01)。与模型对照组比较,给予不同浓度人参皂苷Rg1与姜黄素治疗后,发现大鼠体重与肝重降低(P<0.05),虽然肝重/体重比值从统计学角度分析没有意义,但数值表明其肝体比有所下降(P>0.05);血清中的TC、TG、ALT、AST、y-GGT、IL-1、IL-6、PC-3、COL-4 浓度均降低(P<0.05);HDL、SOD 与 GSH 的浓度升高(P<0.05)。3.(1)HE染色结果显示:模型组中细胞排列紊乱,水肿并存在细胞空泡,相较于正常组,出现了大量的病理变化;而在给予各浓度Rg1与姜黄素治疗后,肝脏的病变程度逐渐改善。(2)油红“O”染色结果提示:模型组肝脏出现大量脂质蓄积;经过不同浓度的药物干预治疗后,Rg1各剂量组和姜黄素组与模型组相比,脂质积聚的现象明显减少。(3)Masson染色结果表明:模型对照组与正常对照组比较,汇管区出现早期纤维化,并有向桥接纤维化的方向发展的趋势;与模型对照组比较,经过不同浓度人参皂苷Rg1与姜黄素治疗后,肝组织的纤维化程度明显减轻。4.免疫组织化学和Western blotting结果显示:在动物模型中,α-SMA、COL-1、COL-3、MMP2、MMP9作为纤维化的关键因子在模型组中的表达量相对于正常组高(P<0.05),并且TGF-β1、Smad2/3、P-Smad2/3的蛋白表达量同样增多了;在经过不同浓度人参皂苷Rg1与姜黄素治疗后,上述因子的表达量较模型组减少(P<0.05)。而负性调控因子Smad7的表达量在模型组中较正常组低(P<0.05),在经过不同浓度人参皂苷Rg1与姜黄素治疗后,其表达量逐渐上升(P<0.05)。在细胞模型中,经过不同浓度的人参皂苷Rg1和姜黄素处理后,与模型组对比,TGF-β1、Smad2/3、P-Smad2/3的表达量降低,负性调控因子Smad7的表达量较模型组呈明显升高的趋势,与动物模型的结果基本一致。[结论]人参皂苷Rg1可能主要通过上调Smad7的蛋白表达量,抑制Smad2/3活化为P-Smad2/3并影响TGF-β1/Smad信号通路,减轻NAFLD的早期肝脏纤维化程度。并且人参皂苷Rg1在NAFLD早期肝纤维化中,可能主要通过抑制胶原纤维的生成而不是促进其降解来减轻肝脏纤维化。
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