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目的:动态观察猪血清免疫性大鼠肝纤维化模型的病理特点;探讨下瘀血汤调控 MMPs/TIMPs抗肝纤维化的作用机制。
方法:猪血清腹腔注射复制大鼠肝纤维化模型,0.5ml/只,每周2次。8周后继续造模的同时给与下瘀血汤干预治疗4周,在1、2、4、8、12周末分别处死大鼠并取材;生化法测定大鼠血清ALT活性、Alb、TP和Glb含量,肝组织羟脯氨酸(Hyp)含量;观察肝组织HE和天狼猩红染色形态学变化;Western印迹法分析肝组织CD68、a-SMA、TGF-β1、MMP-9、MMP-13、TIMP-1和TIMP-2蛋白表达;PCR法观察肝组织MMP-9、TIMP-1和TIMP-2 mRNA表达;明胶酶图法检测肝组织MMP-2和MMP-9的活性。
结果:
1.与正常组相比,模型组大鼠一般状态良好,血清TP和Glb含量在1、2、4、8、12周均显著升高(P<0.01),血清Alb含量12周明显降低(P<0.01),血清ALT活性2周明显升高(P<0.05),4周显著升高(P<0.01)。
2.与正常组相比,4、8、12周模型组大鼠肝组织Hyp含量均显著升高(P<0.01)。1、2、4、8、12周模型组大鼠肝组织病理有不同程度进行性变化,其中,4周时纤维问隔向小叶内伸展,8周时完全的纤维间隔形成,12周时纤维间隔进一步增厚。
3.Western blot结果显示,与正常组相比,模型组大鼠肝组织CD68蛋白表达量,1、2周显著降低(P<0.01),4、12周显著升高(P<0.01),8周明显升高(P<0.05);模型组大鼠肝组织a-SMA蛋白表达量,1周明显升高(P<0.05),2、4、8、12周显著升高(P<0.01);模型组大鼠肝组织TGF-β1蛋白表达量,1、2、8周显著降低(P<0.01),4、12周明显升高(P<0.01);模型组大鼠肝组织MMP-9蛋白表达量,1、2、4、8周显著降低(P<0.01),12周明显升高(P<0.01);模型组大鼠肝组织:MMP-13蛋白表达量,1、4周显著降低(P<0.01),2、12周显著升高(P<0.01),8周明显降低(P<0.05);模型组大鼠肝组织TMP-1蛋白表达量4、8、12周显著升高(P<0.01);模型组大鼠肝组织TIMP-2蛋白表达量,1、2、8周显著降低(P<0.01),4、12周明显升高(P<0.01)。
4.PCR结果显示,与正常组相比,模型组大鼠肝组织MMP-9 mRNA表达量,1、8周明显降低(P<0.05),2周显著升高(P<0.01),12周显著降低(P<0.01);模型组大鼠肝组织TIMP-1 mRNA表达量,1、2、4、8、12周均显著升高(P<0.01);模型组大鼠肝组织TIMP-2 mRNA表达量,1、8、12周显著降低(P<0.01),2、4周明显升高(P<0.01)。
5.与正常组大鼠相比,模型组大鼠肝组织MMP-2活性,1周明显升高(P<0.05),2、8、12周均显著升高(P<0.01);模型组大鼠肝组织MMP-9活性,1周明显升高(P<0.05),2、4、8、12周均显著升高(P<0.01)。
6.与模型组相比,下瘀血汤组大鼠肝重和脾重明显降低(P<0.05);血清TP和Glb显著降低(P<0.01);肝组织Hyp含量显著降低(P<0.01)。肝组织病理显示,下瘀血汤组纤维间隔较模型组薄。
7.与模型组相比,下瘀血汤组大鼠肝组织CD68蛋白表达量明显升高(P<0.05),a-SMA、TGF-β1和TIMP-2蛋白表达量显著降低(P<0.01),MMP-9和MMP-13蛋白表达量显著升高(P<0.01),TIMP-1蛋白表达量明显降低(P<0.05);下瘀血汤组大鼠肝组织MMP-9 mRNA表达明显升高(P<0.05),TIMP-1 mRNA 表达显著降低(P<0.01),TIMP-2mRNA表达显著升高(P<0.01);下瘀血汤组大鼠肝组织MMP-2活性明显降低(P<0.01),MMP-9活性显著升高(P<0.01)。
结论:
1.猪血清致免疫性大鼠肝纤维化模型的病理动态变化特点:①1-2周为肝损伤和肝纤维化的启动阶段;②4-8周为肝纤维化的发展阶段,而肝细胞损伤逐渐减轻;③8-12周为稳定性肝纤维化阶段。
2.猪血清致免疫性大鼠肝纤维化模型的病理机制:①体液免疫和脾脏参与细胞免疫引发肝纤维化的启动和发展;②间质细胞为主体的ECM合成与代谢紊乱是本模型发生的细胞学基础,主要是HSCs的活化和KCs的激活;③MMPs/TIMPs调控失衡是ECM代谢紊乱的分子生物学基础,二者失衡导致ECM过度沉积,形成肝纤维化。
3.下瘀血汤有效的干预治疗猪血清免疫性大鼠肝纤维化,提示瘀血阻络是本模型的主要中医病理学基础,其破血逐瘀的作用特点表现在降解过度沉积的ECM。
4.下瘀血汤干预治疗猪血清免疫性大鼠肝纤维化的作用机制:①调节机体免疫反应;②抑制HSCs活化;③调控KCs功能;④调控MMPs/TIMPs蛋白和基因表达,促进ECM降解。