基础研究 Open Access
Copyright ©The Author(s) 2018. Published by Baishideng Publishing Group Inc. All rights reserved.
世界华人消化杂志. 2018-01-08; 26(1): 10-16
在线出版日期: 2018-01-08. doi: 10.11569/wcjd.v26.i1.10
枳葛口服液抗大鼠酒精性肝损伤时细胞因子的表达
杨国川, 魏嵋, 李志, 李波, 梁杨, 刘友平
杨国川, 魏嵋, 李志, 李波, 梁杨, 西南医科大学附属中医医院 四川省泸州市 646000
杨国川, 住院医师, 主要从事中西医结合肝胆疾病的防治研究.
刘友平, 西南医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室 四川省泸州市 646000
ORCID number: 刘友平 (0000-0002-3888-2550).
作者贡献分布: 刘友平与杨国川对此论文所作贡献均等; 此课题设计由魏嵋与刘友平完成; 实验研究过程由杨国川、梁杨、李志及李波操作完成; 数据分析由刘友平、杨国川及魏嵋共同完成; 本论文写作由刘友平与杨国川共同完成.
基金项目: 四川省科技厅-泸州市政府-泸州医学院联合课题, No. 14ZC0041; 四川省教育厅重点基金资助项目, No. 16ZA0201.
通讯作者: 刘友平, 教授, 646000, 四川省泸州市江阳区忠山路三段319号, 西南医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室. lyp2507622@lzmc.edu.cn
收稿日期: 2017-11-06
修回日期: 2017-11-21
接受日期: 2017-12-03
在线出版日期: 2018-01-08

目的

探讨枳葛口服液预防大鼠酒精性肝损伤(alcoholic liver injury, ALI)与体内细胞因子的相关性.

方法

以单纯酒精灌胃法造模ALI大鼠, 干预组酒精灌胃同时给予不同剂量(高、中、低剂量组)枳葛口服液, 阳性对照组酒精灌胃同时给予解酒灵口服液, 正常组以蒸馏水灌胃. 12 wk后腹主动脉取血检测肝功指标谷丙转氨酶(alanine transaminase, ALT)、谷草转氨酶(aspartate transaminase, AST)及细胞因子肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor α, TNF-α)、白介素(interleukin, IL)-6、IL-10血清含量, 同时处死大鼠观察其肝组织病理学变化.

结果

相比正常组, 除高剂量组外, 各组大鼠TNF-α、IL-6、IL-10、ALT、AST血清含量均有明显变化(P<0.01或0.05), 且各组肝组织病理学可见不同程度的肿胀肝细胞及红色脂滴. 相比模型组, 各治疗组以上指标均呈现不同程度地逆转(P<0.01或0.05), 其中高剂量组逆转最显著(所有指标P<0.01), 几乎接近正常组值; 中剂量组疗效与阳性对照组近似(P>0.05).

结论

枳葛口服液可通过调节大鼠机体细胞因子水平, 起到防治ALI发生发展的作用.

关键词: 酒精性肝损伤; 细胞因子; 枳葛口服液

核心提要: 枳葛口服液, 其组成药方主要含枳椇子、葛根等几味药食同源纯中药的解酒经验组方, 用于预防长期大量饮酒造成的酒精性肝损伤收到良好的效果, 其解酒护肝之功效可能与其调节体内细胞因子水平密切相关.


引文著录: 杨国川, 魏嵋, 李志, 李波, 梁杨, 刘友平. 枳葛口服液抗大鼠酒精性肝损伤时细胞因子的表达. 世界华人消化杂志 2018; 26(1): 10-16
Expression of cytokines in rats with ethanol-induced liver injury treated with Zhige oral solution
Guo-Chuan Yang, Mei Wei, Zhi Li, Bo Li, Yang Liang, You-Ping Liu
Guo-Chuan Yang, Mei Wei, Zhi Li, Bo Li, Yang Liang, Traditional Chinese Medicine Hospital Affiliated to Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China
You-Ping Liu, Department of Biochemistry and Molecular Biology, Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China
Supported by: Department of Sichuan Provincial Science and Technology-Luzhou Municipal Government- Luzhou Medical College Joint Project, No. 14ZC0041; Key Project of Sichuan Provincial Education Department, No. 16ZA0201.
Correspondence to: You-Ping Liu, Professor, Departments of Biochemistry and Molecular Biology, Southwest Medical University, 319 Zhongshan Road, Jiangyang District, Luzhou 646000, Sichuan Province, China. lyp2507622@lzmc.edu.cn
Received: November 6, 2017
Revised: November 21, 2017
Accepted: December 3, 2017
Published online: January 8, 2018

AIM

To investigate the correlation between expression of cytokines and preventive effects of Zhige oral solution against alcoholic liver injury (ALI) in rats.

METHODS

Rats were divided into six groups: normal control group, model group, positive control group, high-, medium-, and low-dose Zhige oral solution groups. Except the normal control group, ALI was induced in rats of other groups by simple alcohol gavage. The high-, medium-, and low-dose Zhige oral solution groups were given high-, medium- and low-dose group Zhige oral solution, the positive control group was given Jiejiuling oral solution, and the normal control group was given distilled water. Twelve weeks later, abdominal aorta arterial blood was collected to measure serum levels of alanine transaminase (ALT) and aspartate transaminase (AST), as well as the contents of serum tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin (IL)-6, and IL-10. The rats were sacrificed to observe the pathological changes in liver tissue.

RESULTS

Compared with the normal control group, serum levels of TNF-α, IL-6, IL-10, ALT, and AST were significantly altered in all groups except the high-dose Zhige oral solution group (P < 0.01 or 0.05), and varying degrees of massive swelling of liver cells and red lipid droplets were observed in liver tissues in all groups. Compared with the model group, all the tested indicators showed varying degrees of reversal in the positive control group and three intervention groups (P < 0.01 or 0.05), and the reversal effect was best in the high-dose Zhige oral solution group (P < 0.01). The therapeutic effect in the middle dose group was similar to that in the positive control group (P > 0.05).

CONCLUSION

Zhige oral solution can reduce or inhibit the occurrence of ALI by regulating the levels of cytokines in rats.

Key Words: Alcoholic liver injury; Cytokines; Zhige oral solution


0 引言

酒精性肝损伤(alcoholic liver injury, ALI)是长期大量饮酒后所出现的肝脏病理性损伤[1], 其发展是一个循序渐进的过程: 即脂肪肝、肝炎、肝纤维化、肝硬化等[2,3]. 大量研究[4-6]证实: 当损伤在酒精性脂肪肝阶段, 肝组织内表现为大量脂肪堆积, 并启动脂质过氧化机制使肝内Kupffer细胞合成释放大量细胞因子和炎性介质, 如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor α, TNF-α)、白介素(interleukin, IL)等, 多种细胞因子和炎性介质进一步加重肝细胞的损伤, 使酒精性脂肪肝进展到酒精性肝炎阶段. 因此细胞因子在ALI病情发展进程中所发挥的作用备受关注[7,8]. 枳葛口服液是西南医科大学附属中医医院著名专家教授经过长期临床探索总结出的纯中药解酒经验组方, 具有解酒、保肝之功效, 对于长期大量饮酒所致的ALI有良好的预防效果, 但其作用机制尚待进一步研究. 本研究旨在观察枳葛口服液对ALI的防治作用及对细胞因子的影响.

1 材料和方法
1.1 材料

实验动物及药品: 清洁级♂SD大鼠共90只, 体质量170-210 g, 由西南医科大学实验动物中心提供. 枳葛口服液: 规格为20 mL×6支/盒, 批号: 20151026, 有效期2年, 由西南医科大学附属中医医院制剂室提供. 解酒灵口服液: 规格为10 mL×6支/盒, 有效期18 mo, 生产批号: 20150401, 由黄石市今阳保健品厂提供. 试剂: 泸州老白干购自中国•泸州老窖股份有限公司, 生产批号: 20150604, 酒精度为52%VOL. 普通饲料由西南医科大学实验动物中心提供. 油红O染液购自北京索莱宝科技有限公司. TNF-α、IL-6、IL-10 ELISA测定试剂盒购自上海桥杜生物科技有限公司. 谷丙转氨酶(alanine transaminase, ALT)、谷草转氨酶(aspartate transaminase, AST)测定试剂盒购自南京建成生物工程研究所.

1.2 方法

1.2.1 造模及给药: ♂SD大鼠90只适应性喂养1 wk后随机分为6组: 正常组、ALI动物模型组(模型组)、解酒灵口服液阳性对照组(对照组)及枳葛口服液(高、中、低剂量)3组. 正常组采用蒸馏水灌胃1.0 mL/100 g/d, 其余每组均给予52%泸州老白干灌胃1.0 mL/100 g/d, 同时枳葛口服液高、中、低剂量3组各分别灌服枳葛口服液1.0、0.5、0.25 mL/100 g/d及对照组灌服解酒灵口服液0.5 mL/100 g/d. 以上各组均自由饮水, 饲普通饲料, 每晚8时以后禁食不禁水, 次日9时灌胃后给予普通饲料, 持续12 wk.

1.2.2 标本采集: 最后1次给药后12 h禁食, 用1%戊巴比妥钠0.4 mL/100 g体质量腹腔注射麻醉, 腹主动脉取血后, 4 ℃冰箱放置12 h后离心取血清, -80 ℃冰箱保存, 用于检测ALT、AST、TNF-α、IL-6、IL-10; 取部分肝左叶以4%甲醛固定, 做油红O染色.

1.2.3 指标检测: 油红O染色肝组织病理学变化; 全自动生化分析仪检测血清ALT、AST; ELISA法检测TNF-α、IL-6、IL-10.

统计学处理 统计软件SPSS20.0分析数据, 定量资料采用mean±SD表示, 组间两两比较采用LSD法, 组间对比采用单因素方差分析, P<0.05为差异具有统计学意义.

2 结果
2.1 各组大鼠肝组织油红O染色的比较

正常组大鼠肝细胞形态正常, 结构清晰, 核呈蓝色, 细胞内未见明显红色脂滴形成; 模型组大鼠可见大面积肝细胞肿胀, 其周围可见大片红色脂滴形成; 枳葛口服液高剂量组比较模型组肝细胞红色脂滴显著减少, 几乎与正常组大鼠相似; 枳葛口服液中剂量组和阳性对照组肝细胞红色脂滴相近, 比高剂量组多, 比低剂量组少; 而枳葛口服液低剂量组仍然可见大面积红色脂肪颗粒聚集, 但比模型组稍好一点(图1).

图1
图1 各组大鼠油红O染色镜下图(×400). A: 正常组; B: 模型组; C: 高剂量组; D: 中剂量组; E: 低剂量组; F: 对照组.
2.2 各组大鼠血清肝功指标的比较

与正常组比较, 除高剂量组外各组血清ALT、AST均升高(P<0.01或0.05), 其中模型组升高最为明显(P<0.01); 与模型组比较, ALT、AST在高、中、低剂量组及对照组均有所下降, 但下降趋势分别呈现一定的递减趋势: 即枳葛口服液高剂量组下降最为明显(P<0.01), 几乎接近正常组, 两组差异无统计学意义(P>0.05); 其次是中剂量组(P<0.05)、对照组(P<0.05)及低剂量组(P>0.05), 解酒灵口服液对照组血清ALT、AST虽较枳葛口服液中剂量组高, 但两组差异无明显统计学意义(P>0.05)(表1, 图2).

表1 各组ALT、AST血清含量的比较 (mean ± SD, U/L).
分组ALTAST
正常组42.07 ± 3.8278.02 ± 8.32
模型组56.85 ± 4.44b101.91 ± 7.56b
高剂量组44.38 ± 2.67de83.27 ± 8.93de
中剂量组50.59 ± 2.42ac90.16 ± 7.39ac
对照组52.51 ± 3.61a91.80 ± 7.24ac
低剂量组53.45 ± 2.64a93.81 ± 7.22a
图2
图2 各组ALT、AST血清含量折线图比较. A: 各组ALT血清含量折线图比较; B:各组AST血清含量折线图比较. ALT: 谷丙转氨酶; AST: 谷草转氨酶.
2.3 各组大鼠血清IL-6、IL-10、TNF-α的比较

与正常组相比, 除高剂量组外各组血清IL-6、TNF-α含量均升高(P<0.01或0.05), 其中模型组升高最为明显(P<0.01); 与模型组相比, 高剂量组、中剂量组、对照组、低剂量组IL-6、TNF-α血清含量均显著下降(P<0.01或0.05), 并呈现依次递增的趋势, 其中, 枳葛口服液高剂量组降低最显著(P<0.01), 几乎接近正常组值, 两者差异无明显统计学意义(P>0.05); 其次是中剂量组、对照组及低剂量组(均P>0.05). 解酒灵口服液对照组较枳葛口服液中剂量组稍高, 但两组差异无明显统计学意义(P>0.05). 与正常组相比, 除高剂量组外各组血清IL-10含量均降低显著(P<0.01或0.05), 其中模型组升高最为明显(P<0.01); 与模型组相比, 高剂量组、对照组、中、低剂量组IL-10含量均显著升高(P<0.01或0.05), 也呈现依次递减趋势; 解酒灵口服液对照组的IL-10较枳葛口服液中剂量组稍高, 但两组差异不显著(P>0.05, 表2, 图3).

表2 各组IL-6、IL-10、TNF-α血清含量的比较 (mean ± SD, pg/mL).
分组IL-6IL-10TNF-α
正常组70.11 ± 10.5840.24 ± 4.23143.60 ± 32.33
模型组144.48 ± 21.68b22.43 ± 5.62b363.44 ± 61.29b
高剂量组85.12 ± 15.58de35.08 ± 5.08de171.09 ± 12.18de
中剂量组93.07 ± 13.84ad30.98 ± 4.17ac208.90 ± 16.39ad
对照组95.03 ± 19.26ad31.17 ± 4.19ac213.37 ± 20.00ac
低剂量组103.86 ± 20.41ac29.58 ± 3.97ac267.74 ± 29.10bce
图3
图3 各组IL-6、IL-10、TNF-α血清含量的折线图比较. A: 各组IL-10血清含量的折线图比较; B: 各组IL-6血清含量的折线图比较; C: 各组TNF-α血清含量的折线图比较. IL: 白介素; TNF-α: 肿瘤坏死因子-α.
3 讨论

本研究通过单纯酒精灌胃法建立大鼠急性ALI模型发现: 与正常组比较, 模型组大鼠肝功能指标ALT、AST均显著升高(P<0.05), 肝组织油红O染色出现大面积肝细胞肿胀, 其周围可见大片红色脂滴形成(表1, 图1, 2), 说明ALI造模成功, 这类似于其他相关造模实验[9,10]. 同时在模型组大鼠中发现: 细胞炎性因子IL-6、TNF-α明显高于正常组大鼠(P<0.05), 而抗炎因子IL-10明显低于正常组大鼠(P<0.05, 表2, 图3). 大量研究证实: 炎性因子TNF-α既能直接参与打击肝细胞, 使之变性、坏死[11,12], 还能刺激其他炎性因子如IL-1、IL-8的释放以进一步加重肝细胞的损伤与凋亡, 是炎症级联放大反应的关键细胞因子[13]. 其次IL-6与ALI的病理发展也有着密切相关性, 相关研究发现在ALI动物模型中血清或肝组织中IL-6明显升高[14,15], 同时在酒精的长期刺激下, IL-6即可介导肝脏合成反应性蛋白(如C反应蛋白), 又可直接刺激肝细胞增生并分泌大量胶原以促进肝纤维化的形成[16,17]. 可见在模型组典型ALI的形成可能与炎性因子IL-6、TNF-α明显升高密切相关. IL-10属于典型的抗炎因子[18], 具有抗炎的功能, 能够调控TNF-α, 抑制促炎因子的产生, 同时还有抗纤维化作用[19], 可见在模型组大鼠中IL-10的显著降低进一步加重了ALI. 在酒精灌胃的同时给予不同剂量枳葛口服液干预(高、中、低剂量组)并解酒灵口服液做对照(对照组)发现: 与模型组比较各治疗组大鼠肝组织病理改变及血清ALT、AST及IL-10、IL-6、TNF-α的含量均发生了不同程度逆转(表1, 2, 图1-3), 其中高剂量枳葛口服液组所有指标逆转最显著(P<0.05), 几乎接近正常组; 对照组解酒灵口服液与中剂量枳葛口服液疗效相当, 两组比较无显著性差异(P>0.05). 比较各组以上所有检测指标的折线图发现在这六组中变化趋势非常一致, 并呈现一定的量效关系(图1-3). 说明一定剂量的枳葛口服液确实能通过调节体内细胞因子水平以阻止或减轻ALI的发生发展.

中药防治ALI优势明显, 内涵丰富, 着重预防治未病, 且不良反应小, 具有良好的应用前景[20-22]. 西南医科大学附属中医院著名肝病专家孙同郊教授结合西医对ALI的理解, 认为酒含湿热之毒, 湿热隐伏于血分, 导致气滞、血瘀等失调性改变; 湿困脾土, 使脾失健运; 热为阳邪, 常损肝阴, 阴伤及肾, 故而肝脾肾三脏的亏虚及气血阴阳生化乏源等虚损性改变[23,24]. 鉴于以上理解并经过几十年的临床探索, 孙同郊教授总结出了具有明显解酒护肝之功效的解酒经验方-枳葛口服液, 其组成药方主要有: 枳椇子、葛根、山楂等. 现代研究[25,26]表明, 枳椇子总黄酮可通过减少ALI大鼠血清TNF-α来维持肝脏的损伤与修复循环平衡, 同时他可增加抗炎因子IL-10含量, 起到降低肝脏炎症水平及限制肝脏纤维化的作用. 葛根素能够改善微循环, 减少氧自由基, 进而减少TNF-α等炎症因子产生[27]. 山楂具有活血化瘀、消积化滞及补脾健胃等功效[28], 现代医学研究证实: 山楂中含有丰富的山楂黄酮, 具有较强的抗氧化抗炎等细胞保护作用[29], 能阻止与肝病相关的炎性因子TNF-α释放[30]. 可见, 枳葛口服液的解酒护肝可能与其调节体内细胞因子水平密切相关.

总之, 枳葛口服液可通过调节大鼠机体细胞因子水平, 从而起到防治ALI发生发展的作用; 为了更好地为ALI患者及广大的饮酒人群提供安全可靠、行之有效的保健制剂, 我们将进一步对枳葛口服液进行深度研究并促使其成果转化.

文章亮点
实验背景

酒精性肝损伤(alcoholic liver injury, ALI)是长期大量饮酒导致肝脏循序渐进发展的病理性损伤, 即脂肪肝、肝炎、肝纤维化、肝硬化等, 因此如何有效预防肝损伤的发生是现代医学研究的热点之一. 枳葛口服液是西南医科大学附属中医院著名专家教授经过长期临床探索总结出的纯中药解酒经验组方, 对于长期大量饮酒造成的ALI具有良好的预防效果, 但其作用机制有待进一步研究.

实验动机

为了更好地为ALI患者及广大的饮酒人群提供安全可靠、行之有效的保健制剂, 我们将进一步对枳葛口服液作用的分子机制进行深度研究并促使其成果转化.

实验目标

相关研究证实多种细胞因子如肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor α, TNF-α)、白介素(interleukin, IL)-10、IL-6等在ALI病情发展进程中发挥重要作用. 本研究旨在观察枳葛口服液对ALI防治作用中对细胞因子的影响, 为枳葛口服液的进一步深度研发提供一定的理论依据.

实验方法

本研究通过单纯酒精灌胃法造模ALI大鼠, 干预组酒精灌胃同时给予不同剂量(高、中、低剂量组)枳葛口服液, 阳性对照组酒精灌胃同时给予解酒灵口服液, 正常组以蒸馏水灌胃. 12 wk后处死大鼠检测相应指标.该动物模型造模简单, 无其他干扰因素, 实验分组对比鲜明, 实验效果明显.

实验结果

实验结果发现: 相比正常组, 模型组大鼠谷丙转氨酶、谷草转氨酶、TNF-α、IL-6、IL-10血清含量均改变明显(P<0.01), 肝组织病理学可见大量肿胀肝细胞及红色脂滴, 说明造模成功; 相比模型组, 各治疗组以上指标均呈现不同程度地逆转(P<0.01或0.05), 其中高剂量组逆转最显著(P<0.01), 几乎接近正常组值, 中剂量组疗效与阳性对照组近似(P>0.05). 说明本实验分组设计合理, 能达到预期结果.

实验结论

枳葛口服液可通过调节大鼠机体细胞因子水平以防治ALI发生发展的作用, 但有一定的量效关系, 因此为了更好地预防ALI的发生发展, 一定要服用足够的剂量.

展望前景

本文阐述枳葛口服液抗大鼠ALI时细胞因子表达研究, 接下来可以进行他体外细胞实验, 深入探究枳葛口服液预防大鼠ALI的机制以及相关细胞因子调控肝损伤与肝再生失衡的机制.

手稿来源: 自由投稿

学科分类: 胃肠病学和肝病学

手稿来源地: 四川省

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编辑:闫晋利 电编:李瑞芳

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