非酒精性脂肪肝与肝癌的关系及相关机制的研究

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目的:研究非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)与肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的关系,并探讨核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)以及白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)在致病机制中的作用。  方法:1、分组:将实验小鼠随机分为3组:空白对照组取15只小鼠、常规饮食组及高脂饮食组各取45只小鼠。各组小鼠置于动物房适应一周后对空白对照组及常规饮食组小鼠采用基础饲料喂养,高脂饮食组小鼠则给予高脂饲料喂养。  2、动物模型的建立及样本的采集:高脂饮食组小鼠自由饮用自来水,予高脂饲料喂养15周建立NAFLD模型,饲料脂肪、蛋白质、碳水化合物供能比例分别为42%、20%、38%;常规饮食组及空白对照组小鼠自由饮用自来水,予基础饲料喂养,饲料脂肪、蛋白质、碳水化合物供能比例分别为19%、21%、60%。16周起高脂饮食组及常规饮食组小鼠予DEN45mg/kg每周一次腹腔注射,空白对照组不予任何药物干预,于建模15周、20周、25周、30周随机选取常规饮食及高脂饮食组每组各5只小鼠,空白对照组随机抽取3只小鼠,收集小鼠血清,完整剖取小鼠肝脏,将肝组织置于10%中性福尔马林溶液中固定,常规切片HE染色光镜下观察肝组织病理改变,36周处死所有小鼠,同上采集各时期各组小鼠血清及肝组织。  3、一般情况的观察:每天观察小鼠精神状态、活动、反应、进食饮水情况、毛发光泽度、大小便、体型变化等情况,每周称取一次小鼠体重。  4、各项指标的检测:①酶偶联比色法检测血清甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT),谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)的含量。②酶联免疫吸附反应(enzyme-linkedimmunosorbent assay,Elisa)法检测血清NF-κB、IL-6水平。  5、小鼠肝组织病理学观察:将各时期各组小鼠固定的肝脏进行常规包埋、切片,HE染色光镜下观察肝脏组织动态病理学改变。  6、小鼠肝脏肿瘤行为的观察:观察36周剩余小鼠肝脏的形态、大小、颜色、质地,是否有结节样增生及增生结节数目,结合病理切片HE染色结果判断是否为肝癌,计算各组小鼠建模过程中的死亡率及诱癌成功率(死亡率=每组小鼠的死亡个数/各组小鼠总数×100%,诱癌成功率=各组小鼠诱癌成功的个数/各组小鼠总数×100%)。  研究结果:1、一般情况:空白对照组小鼠:进食饮水正常,毛发密而有光泽,体重增长较快,至16周小鼠体重增长趋于平稳;高脂饮食组小鼠及常规饮食组小鼠16周前体重增长呈明显上升的趋势,体重增长稳定,一般情况较好,高脂饮食组小鼠体型肥胖,且各时期体重均明显高于常规饮食组,16周起受致癌剂毒性的影响,小鼠体重增长缓慢且出现下降趋势,小鼠精神萎靡,反应迟钝,摄食减少,活动减少,体型变瘦削,毛发稀疏无光泽,一般情况差,20周起高脂饮食及常规饮食组小鼠体重均低于空白对照组,且进行性下降,但高脂饮食组小鼠的体重始终高于常规饮食组。  2、小鼠NAFLD模型的建立:三组小鼠喂养15周后,高脂饮食组小鼠体型较其他两组明显肥胖,小鼠肝脏体积较其它组略大,包膜紧光滑,边缘变钝,切面外翻,质地柔软,有油腻感,光镜下HE常规病理切片可见肝细胞内聚集了大量的细小脂滴,细胞胞质被脂滴占据呈渔网状,发生脂肪变性的肝细胞呈全小叶分布,可见少量淋巴细胞浸润。空白对照组及常规饮食组小鼠肝细胞胞质内未见有明显的脂滴,肝小叶结构清晰,肝细胞形态正常,排列成单板状结构,细胞间未见有炎细胞浸润。  3、血清肝酶、血脂的测定:实验动物喂养15周后高脂饮食组小鼠血清TG、TC水平较空白对照组有明显升高(P<0.01),且肝细胞出现损伤,ALT、AST含量升高(P<0.01),16周起予致癌剂DEN干预后,小鼠食欲减退,一般情况变差,体重减轻,小鼠血清TG、TC水平下降,常规饮食及高脂饮食组小鼠受致癌剂毒性的影响,20周起小鼠血清ALT、AST出现急剧升高(P<0.01),高脂饮食组小鼠各时期血清ALT、AST水平均高于常规饮食组(P<0.01),由于肝细胞进行性损伤及坏死,36周小鼠血清ALT、AST较30周有所下降。  4、小鼠血清NF-κB、IL-6的变化:喂养15周后高脂饮食组小鼠血清NF-κB、IL-6水平升高,且明显高于常规饮食组及空白对照组小鼠(P<0.01),化学剂DEN干预后实验组小鼠NF-κB、IL-6水平急剧升高,且随着药物时间干预的延长,小鼠体内炎症因子NF-κB、IL-6的表达呈上升趋势,各时期高脂饮食组小鼠血清NF-κB、IL-6的水平始终高于常规饮食组小鼠(P<0.01)。  5、肝组织致癌过程的动态病理学演变:空白对照组小鼠肝组织在整个造模过程中未出现明显的病理学改变,小鼠肝脏红润、光滑,质软,表面未见结节样增生物及出血坏死灶。光镜下可见肝小叶结构正常,肝细胞未见明显炎症、损伤、坏死及异形增生样改变。36周成功诱导出肝癌,常规饮食及高脂饮食组小鼠在肝癌形成的过程中大致经历以下三期:肝脏炎性损伤期→肝小叶结构紊乱、肝组织纤维化及肝硬化期→肝癌形成期。  6、各组小鼠诱癌成功率的比较:空白对照组小鼠在整个实验过程中未观察到有自发成癌及死亡的现象;常规饮食组小鼠在实验23周、25周、31周、33周各有1、1、2、1只小鼠发生死亡,死亡率为11.1%(5/45),36周剩余20只小鼠中8只成功诱导为肝癌,诱癌成功率为40%(8/20);高脂饮食组小鼠于实验21周、23周、28周、29周、33周各有2、1、1、1、2只小鼠发生死亡,死亡率为15.6%(7/45),36周剩余18只小鼠15只成功诱导为肝癌,诱癌成功率为83.3%(13/18)。  结论:1、高脂饲料喂养小鼠15周后成功建立出NAFLD动物模型,16周起对小鼠行DEN干预后36周成功诱导出HCC。  2、高脂饮食组小鼠利用化学剂DEN诱导HCC的成功率明显高于常规饮食组小鼠。  3、NAFLD能促进DEN对肝脏的致癌作用。  4、炎症因子NF-κB、IL-6作为促癌因子其异常表达在NAFLD向HCC的进展过程中发挥着重要的作用。
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