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背景和目的:肝纤维化是当肝脏受到各种刺激因子侵袭时产生的一种病理状态,常常伴有肝星状细胞的增殖及活化,以细胞外基质的过度产生和沉积为特征。若不加干预,肝纤维化往往向肝硬化、门脉高压症、肝癌等方向发展,最终危及生命。然而,肝纤维化这一过程是可以逆转的,因此着眼于肝纤维化的治疗及其机制研究是很有必要的。红景天是一种具有多种生物效应的药材,其具有免疫调节、清除自由基、抗肿瘤、抗炎、改善睡眠、增强记忆、保护肝脏功能、抗疲劳、调节能量代谢平衡等多种药理作用。其中,红景天苷是红景天中最主要的有效成分,其对肝纤维化具有保护作用,但目前对其保护机制的研究却很少,本研究通过构建小鼠肝纤维化动物模型和TGF-β诱导的人肝细胞系L02的体外肝纤维化细胞模型,从细胞因子、炎性小体、信号通路、上皮间质转化等方面探讨红景天苷对肝纤维化的保护作用及其保护机制,从而加深我们对红景天苷药理作用及肝纤维化形成机制方面的认识。方法:通过CCl4皮下注射法建立小鼠肝纤维化模型和TGF-β诱导人肝细胞系L02建立体外肝纤维化细胞模型。检测谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、透明质酸(HA)、层粘连蛋白(LN)的含量并通过HE染色和Masson染色病理学检查评价红景天苷对肝纤维化的保护作用。通过ELISA法检测促肝纤维化细胞因子TNF-α,IL-6和IL-1β的表达,并通过Western blot法检测NLRP3、ASC、caspase-1和IL-1β;NF-κB、IκB和磷酸化的NF-κB、IκB;TGFβ、smad3和磷酸化的smad3;MMP2和MMP9;α-SMA和type I collagen的表达研究红景天苷对肝纤维化保护作用的可能机制。结果:1、在小鼠肝纤维化模型中,CCl4组AST和ALT、HA和LN较对照组均明显升高,二者比较有显著差异(P<0.01)。红景天苷(20 mg/kg)组及(40 mg/kg)组和CCl4组比较使AST和ALT、HA和LN均明显降低,有统计学意义(P<0.01)。在HE染色中,CCl4组可见肝小叶界限不清,肝细胞索紊乱,大部分肝窦消失,肝细胞呈中、重度水肿,肝细胞多发气球样变及脂肪样变性,并伴有多发炎性细胞浸润。红景天苷(20 mg/kg)组及(40 mg/kg)组则明显减轻了肝纤维化程度,仅有轻度的气球样变及少量的炎性细胞浸润。在Masson染色中,CCl4组可见大量胶原纤维增生形成,红景天苷(20 mg/kg)组及(40 mg/kg)组则胶原纤维增生较少。2、在小鼠肝纤维化模型中,CCl4组血清和肝组织中TNF-α,IL-6和IL-1β均较对照组显著升高,有统计学意义(P<0.01);红景天苷(20 mg/kg)组及(40mg/kg)组则较CCl4组TNF-α,IL-6和IL-1β均降低,有统计学意义(P<0.01)。CCl4组肝组织中NLRP3、ASC、caspase-1和IL-1β;磷酸化的NF-κB、IκB;TGFβ和磷酸化的smad3;MMP2和MMP9;α-SMA和type I collagen的表达较对照组均显著升高,有统计学意义(P<0.01);红景天苷(20 mg/kg)组及(40mg/kg)组和CCl4组比较上述蛋白的表达则均下降,有统计学意义(P<0.01)。3、在TGF-β诱导人肝细胞系L02体外肝纤维化细胞模型中,模型组细胞上清液中ALT、AST含量均较对照组显著性升高,有统计学意义(p<0.001)。与模型组相比,红景天苷(20μM、40μM)给药组能明显降低ALT和AST水平,有统计学意义。在TGF-β的刺激下,L02细胞上清液中的IL-6、IL-1β和TNF-α表达极显著增高(p<0.001)。各浓度红景天苷组极显著下调IL-1β、IL-6和TNF-α的浓度(p<0.001)。4、在TGF-β诱导人肝细胞系L02体外肝纤维化细胞模型中,模型组细胞上清液中NLRP3、ASC、caspase-1和IL-1β;磷酸化的NF-κB、IκB;TGFβ和磷酸化的smad3的表达较对照组均极显著升高,有统计学意义(P<0.001);红景天苷组(10μM、20μM、40μM)和模型组比较上述蛋白的表达则显著下降,有统计学意义(红景天苷10μM组caspase-1的表达p<0.01,其余均P<0.001)。结论:1、红景天苷对肝纤维化具有保护作用,有效减轻了肝损伤。2、红景天苷可能通过抑制促炎细胞因子TNF-α,IL-6和IL-1β的产生,抑制NLRP3炎性小体的激活,进而起到抗肝纤维化的作用。3、在小鼠肝纤维化模型中,红景天苷能降低MMP2及MMP9的表达,维持MMPs和TIMPs之间的平衡,通过抑制上皮间质转化(EMT)过程,进而起到抗肝纤维化的作用。4、红景天苷能抑制NF-κB、TGF-β/Smad3信号转导通路及其所介导的炎症反应进而起到抗肝纤维化的作用。5、红景天苷抗肝纤维化的保护作用是多层次多靶位多信号通路的,其作用机制复杂,且相互作用机制之间还可能相互联系、相互影响,交织成红景天苷抗肝纤维化的巨大保护网络。