虎金丸对肝纤维化大鼠Nrf2/Bach1蛋白表达的影响

来源 :中国医药科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zdllyd2009
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  [摘要] 目的 研究虎金丸对肝纤维化大鼠Nrf2/Bach1蛋白表达的影响,初步探讨虎金丸调整机体氧化应激抗肝纤维化的作用机制。 方法 以CCl4诱导肝纤维化大鼠动物模型,采用Masson胶原染色肝脏纤维化,分光光度法检测SOD、GSH-Px含量,免疫组化法测检Nrf2、Bach1的蛋白量。 结果 从Masson染色得出,虎金丸能减轻CCL4所致的肝纤维化,显著降低胶原纤维面密度;与模型组比较,虎金丸组SOD、GSH等抗氧化酶的含量显著升高(P<0.01);虎金丸药物的使用显著降低了肝细胞组织匀浆中Nrf2的表达水平、提高了Bach1的表达水平(P<0.01)。 结论 虎金丸可调控肝细胞组织匀浆中Nrf2/Bach1蛋白的表达,促进机体氧化应激的调整与抗肝纤维化。
  [关键词] 虎金丸;肝纤维化;Nrf2;Bach1
  [中图分类号] R285.5 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616(2013)18-26-04
  在肝纤维化的发生发展中,氧化应激起着重要作用,机体氧化/抗氧化的失衡,是肝脏炎症及肝纤维化的发展重要因素之一。核因子相关因子2(NF-E2-related factor 2,Nrf2)、转录因子Bach1(BTB and CNChomology1)在机体氧化/抗氧化失衡的调节中起着重要的作用,Nrf2通过调节肝脏抗氧化酶基因的表达增加肝脏抵抗氧化应激的能力;Bach1为Nrf2的阻遏剂,和Nrf2竞争ARE下调抗氧化酶基因的表达[1-4]。
  虎金丸由虎杖、郁金、田七、灵芝、泽泻、山楂6味组成,具有活血化瘀、益气行滞的功效。临床上用于治疗肝纤维化有较好的疗效[5]。研究表明虎金丸能保护CCl4所致大鼠肝细胞急性损伤,具有确切的抗肝纤维化作用[6]。本研究采用CCl4诱导的大鼠肝纤维化,观察虎金丸对肝纤维化大鼠Nrf2/Bach1蛋白表达的影响,初步探讨虎金丸调整机体氧化应激抗肝纤维化的作用机制。
  1 材料与方法
  1.1 实验动物
  SD雄性大鼠,SPF级,体重150~180g,购自广州中医药大学实验动物中心,生产许可证号SCXK(粤)2008-0020。
  1.2 药物及试剂
  虎金丸供试液系按处方比例各药材加水煎煮2次,过滤,浓缩为含生药1g/mL,临用时稀释备用;阳性对照药水飞蓟素(陕西森弗高科实业有限公司);四氯化碳(广州光华化学厂有限公司,批号20110930);MDA、SOD、GSH-Px检测试剂盒(南京建成生物研究所);兔抗Nrf2多克隆抗体(北京博奥森生物技术有限公司,规格1mg/mL),兔抗Bach1多克隆抗体(武汉三鹰生物技术有限公司,规格37μg/150μL)。Elevision plus免疫组化试剂盒(福州迈新生物技术开发公司);Masson三色染色液(广州威佳科技有限公司,批号20110315);苏木素和伊红(Sigma进口分装,批号20110211)。
  1.3 仪器
  7080型日立全自动生化分析仪器株式会社日立高新技术);UV-754紫外可见分光光度计(上海科学精密仪器有限公司);TG-16-WS台式高速离心机(长沙湘仪离心机器有限公司);体重计,大连星海电子衡器有限公司;MIAS图像分析系统(广州中医药大学一附院病理室);MSHOT数码成像系统(广州市明美光电技术有限公司)。
  1.4 造模及给药方法
  雄性SD大鼠随机分为正常组、模型组、水飞蓟素组、虎金丸组,每组10只。模型组和给药组皮下注射40% CCl4花生油溶液(将CCl4与花生油以4∶6配成40%油剂),首次0.5mL/100g,随后0.3mL/100g,隔天1次,持续6周。正常组皮下注射等体积的花生油,时间与模型组相同。造模结束后,给药组灌胃相应药物,每日1次,共4周。模型组、正常组灌胃等体积的蒸馏水。为了防止肝脏自然修复对实验结果的影响,除正常对照组外,各用药组开始给药后仍同时每周注射40% CCl4油剂0.3mL/100g体质量1次[7]。
  1.5 采集标本
  末次给药前禁食不禁水12h,末次给药后1h,用1%戊巴比妥钠麻醉大鼠,腹主动脉采集血液,将血液室温静置2h后,2500r/min,离心20min,取上清,-80℃保存备用。采集血液后将动物处死取肝脏标本,置于冰0.9%氯化钠溶液中充分洗涤后,称重,取肝右叶标本1cm×1cm×0.5cm,用10%(v/v)的中性甲醛固定,制备石蜡切片。取肝左叶用生理盐水制成10%的肝匀浆。
  1.6 检测指标及方法
  1.6.1 肝脏组织病理学观察 肝组织病理学检查采用胶原纤维染色(Masson法),在光镜下观察大鼠肝组织肝纤维化程度并拍照。MIAS医学图像分析管理系统分析并自动计算胶原纤维面密度。
  1.6.2 分光光度法检测 检测肝组织匀浆中SOD、GSH-Px含量
  1.6.3 免疫组化法检测肝组织匀浆Nrf2、Bach1的蛋白量的差异 肝组织标本经10%甲醛液固定,石蜡包埋,4μm连续切片贴于经APES处理的载玻片。免疫组化按Elevision plus试剂盒要求操作。PBS代替一抗作为阴性对照。用MSHOT数码成像系统采集图像,MIAS医学图像分析管理系统分析并自动计算平均光密度。
  1.7 统计学处理
  所有计量数据以()表示,SPSS11.7统计软件进行统计分析。二组间数据比较用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 Masson染色胶原纤维观察
  正常组肝组织形态结构正常,除肝中央静脉周和肝血窦周见少量的网状纤维,无明显胶原纤维增生。模型组肝组织结构被破坏,肝索排列紊乱,局部的网状纤维融合形成胶原纤维条索,使肝小叶中央区和汇管区的纤维间隔相互连接,改建肝小叶结构和血液循环形成了假小叶。肝组织损伤减轻,肝索排列整齐,胶原纤维增生显著减少。   在Masson染色中,纤维蛋白呈黄绿色,运用MIAS医学图像分析管理系统分析胶原纤维的面密度,根据面密度值判断大鼠纤维化的程度。与正常组比较,模型组的面密度显著增大(P<0.01),面密度值为(0.206±0.059)。与模型组比较,水飞蓟素与虎金丸均能显著减低纤维蛋白的含量(P<0.01),且虎金丸的作用更显著。见表1。
  2.2 大鼠肝组织匀浆中GSH-Px与SOD含量的变化
  与正常组相比,模型组的抗氧化酶GSH-Px与SOD含量均显著降低(P<0.01);与模型组比较,两药物组均使GSH-Px与SOD含量显著升高(P<0.01),表明药物的使用增强了机能的抗氧化酶含量,达到了保护肝脏的作用。见表2。
  2.3 大鼠肝组织匀浆Nrf2、Bach1蛋白的改变
  与正常组比较,模型组肝细胞浆中的Nrf2蛋白显著升高(P<0.01),Bach1蛋白显著降低(P<0.01)。见图2:A1、A2、B1、B2。与模型组比较,虎金丸、水飞蓟素组肝细胞胞浆中的Nrf2蛋白显著降低,Bach1蛋白显著增高(P<0.01)。见图2:C1、C2、D1、D2。两组之间的蛋白水平差异小。见表3。
  3 讨论
  肝纤维化是各种肝损伤的共同的终末阶段。正常的肝纤维结缔组织的生成与分解保持动态平衡,当肝组织受到不同损伤时(如药物性、酒精性损伤),肝纤维组织弥漫增生大
  于分解,导致肝纤维化[8]。研究表明,虎金丸对诱导的大鼠肝纤维化有较好治疗作用,能够保护肝细胞,抑制胶原纤维增生,其机理与抗脂质过氧化有关[9]。现代药理研究表明,虎杖鞣质具有较好的抗脂质过氧化的作用[10],郁金主要有效成分姜黄素通过清除自由基、抑制脂质过氧化反应发挥其抗氧化活性[11],田七中的三七总皂苷抑制脂质过氧化反应[12],灵芝的主要活性成分灵芝多糖、泽泻总提物、山楂提取物均具有抗氧化作用[13-15]。
  CCl4是最经典和广泛应用的肝毒性物质,一般认为CCl4在肝细胞内经微粒体酶活化生成自由基,启动脂质过氧化,造成肝损伤与纤维化[16]。从Masson染色结果来看,模型大鼠肝脏组织出现结构破坏、肝索紊乱、胶原纤维增生与假小叶等肝纤维化现象,而虎金丸能改善肝纤维化,降低胶原纤维面密度。
  机体受到氧化应激损伤后,细胞浆中Bach1核移位进入细胞核内和Nrf2竞争ARE,Nrf2出核降解,细胞浆中Nrf2水平增加,抗氧化酶的表达水平下降。抗氧化处理时,细胞浆中Nrf2进入细胞核,与抗氧化反应元件(ARE)结合,上调抗氧化酶的表达,Bach1的核移出,细胞浆中Bach1水平增加[17-18]。实验表明,模型组肝细胞组织匀浆中的Nrf2表达显著高于正常组,Bach1则显著低于正常组,SOD、GSH-Px等抗氧化酶的表达的水平与活性低于正常组,提示在氧化应激过程中Nrf2核移出,机体抗氧化酶水平降低。在药物组中,抗氧化药物的使用使机体的氧化/抗氧化失衡得到了调节,肝细胞组织匀浆中Nrf2水平回落,细胞浆中Bach1水平提高,SOD、GSH-Px等抗氧化酶的表达的水平与活性也得到了提高。这说明虎金丸可调控Nrf2/Bach1蛋白在肝细胞组织匀浆中的表达,通过核因子水平的变化调整SOD、GSH-Px等抗氧化酶的含量与活性,从而达到调整氧化应激抗肝纤维化的作用。
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  (收稿日期:2013-07-25)
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