盐酸小檗碱对大鼠非酒精性脂肪肝的作用及机制探讨

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非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一种无过量饮酒史,由各种原因引起的以肝细胞内脂肪堆积为主要特征的临床病理综合征。目前发现肥胖,2型糖尿病,高脂血症等因素单独或共同构成了NAFLD的易感因素。近年来随着人们生活水平的不断提高,NAFLD以高发病率,低龄化趋势日益受到人们的重视。目前已成为全球普遍关注的医学问题和社会问题。然而对于NAFLD的发病机制尚无明确阐述,有研究发现胰岛素抵抗(insulin resistance, IR),脂质代谢紊乱,炎性因子及内毒素等在其发病机制中发挥了重要作用。但目前对其尚无确切的有效治疗药物。盐酸小檗碱(Berberine hydrochloride, BBR)即黄连素,作为治疗肠道感染性疾病的药物,近年来研究发现其对降低血糖,改善IR;调节脂质异常等作用。并且其具有药源广泛,价格低廉,副作用小等优点。所以本实验通过高脂喂养建立大鼠NAFLD模型,并应用BBR对其进行干预治疗,以探讨BBR对大鼠NAFLD的治疗效果及其可能的作用机制。为今后BBR在脂肪肝及降糖、降脂等作用的研究奠定基础。目的:高脂饮食建立NAFLD模型,给予BBR干预治疗。观察BBR对大鼠模型体重、肝指数、肝功能、血脂、IR指数、TNF-α以及对肝脏病理学变化的影响。并探讨盐酸小檗碱防治NAFLD的作用机制。方法:1.将36只大鼠适应性饲养1周后,随机分为以下2组:正常组(n=10)和高脂造模组(n=26)。两组大鼠自由饮水进食,正常组给予普通饲料喂养,高脂造模组给予高脂饲料喂养(84%普通饲料+10%猪油+5%蛋黄粉+1%胆固醇)。连续喂养12周,每周定时称量大鼠体重1次。所有大鼠均在河北医科大学第二医院消化内科动物实验室饲养,环境温度为25±2℃、明暗各12h。大鼠喂养12周末,正常组及高脂组各随机取2只大鼠处死,取肝组织,常规行HE染色,光镜下观察肝组织病理学变化,确认大鼠脂肪肝造模成功。2.造模成功后将高脂造模组大鼠再随机分为模型组(n=8)、BBR小剂量组(n=8)、BBR大剂量组(n=8)。BBR应用蒸馏水充分混悬,BBR大、小剂量组分别给予BBR300mg/(kg·d)和150mg/(kg·d)灌胃,并继续给予高脂饮食。同时正常组和模型组大鼠均给予等体积蒸馏水灌胃。灌胃时间为每日上午9:00-10:00。持续灌胃4周,于4周末统一处死大鼠,处死前一晚禁食水12小时。3.观察大鼠毛发和行为情况,电子天平称取大鼠体重、肝湿重,并计算肝指数=(旰湿重/体重×100%))。各组动物经10%水合氯醛腹腔注射麻醉后处死,无菌无致热源条件下于下腔静脉采血5ml,将血液置于离心机内,3000r/min离心15分钟,分离血清用于:(1)鲎试剂法测定血清内毒素水平。(2)放射免疫法测定空腹血清胰岛素(FINS)含量,并计算稳态模式评估法胰岛素抵抗指数(HOMA-IR):HOMA-IR=((FPG×FINS)/22.5。(3)采用全自动生化分析仪测定血清谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、空腹血糖(FPG)等各项生化指标。4.取肝左叶约1cm×1cm×0.5cm肝组织固定于4%甲醛溶液中,石蜡包埋,切片,HE染色用以观察肝脏病理变化。取1g肝组织放于EP管中,低温冰箱保存,用于制备肝组织匀浆,采用Western Blot方法测定肝组织TNF-a含量。结果:1.各组大鼠体重、肝湿重及肝指数的变化情况:12周末行HE染色,确定NAFLD大鼠造模成功。16周末模型组大鼠体重(570.9±13.4)、肝湿重(19.82±2.47),并计算出肝指数(3.48±0.46%)均明显高于正常对照组的体重(507.4±11.7)、肝湿重(12.91±0.78)及肝指数(2.55±0.16%)(均P<0.01),有统计学意义。与模型组相比,BBR大剂量组体重(517.2±14.7)、肝湿重(13.30±0.62)、肝指数(2.55±0.14%);BBR小剂量组体重(522.2±18.9)、肝湿重(13.76±0.69)、肝指数(2.61±0.10%)均明显降低(均P<0.01),有统计学意义。2.肝功能和血脂指标:(1)血清谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST):模型组ALT (67.88±8.68)较正常组(41.63±6.48)显著增高(P﹤0.01),而BBR大、小剂量组ALT分别为(42.38±3.78)和(39.25±4.43)较模型组显著下降(均P﹤0.01)。模型组AST为(215.88±12.99)较正常组(157.80±17.72)显著增高(P﹤0.01),而BBR大、小剂量组AST分别为(159.63±8.05)和(163.88±7.14),较模型组明显下降(均P <0.01)。(2)血清甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL):模型组血清TG、LDL分别为(0.65±0.07,0.45±0.04)较正常组(0.34±0.05,0.16±0.04)显著升高(均P﹤0.01),BBR大、小剂量组TG和LDL分别为(0.36±0.06,0.24±0.03)和(0.38±0.05,0.22±0.03)较模型组明显下降(均P <0.01);模型组HDL (0.65±0.06)较正常组(0.82±0.08)显著下降(P﹤0.01),而BBR大、小剂量组HDL分别为(0.85±0.05)和(0.81±0.06),较模型组明显上升(均P <0.01)。3. IR及血糖的情况:空腹血糖(FPG)、胰岛素(FINS)及胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)在模型组(9.7±0.6,12.31±0.76,5.32±0.59)明显高于正常对照组(4.7±0.5,8.53±0.58,1.79±0.30,(均P<0.01),分别应用BBR大剂量(5.8±0.4,9.67±0.63,2.51±0.30)和小剂量(5.9±0.6,9.52±0.65,2.49±0.39)干预后,上述三种指标均较模型组明显下降(均P<0.01)。4.血清内毒素水平与正常组大鼠血清内毒素(0.12±0.01)相比,模型组大鼠血清内毒素水平(0.24±0.02)明显升高(P<0.01),给予药物小檗碱BBR干预后,BBR大、小剂量组大鼠血清内毒素水平分别降低至(0.14±0.01)、(0.17±0.01)与模型组相比明显降低(均P<0.01),并且大剂量组内毒素水平比小剂量组降低更显著(P<0.05)。5.肝组织病理学变化:肉眼观:正常组大鼠肝脏边缘锐利,表面光滑,呈鲜红色。高脂模型组大鼠肝脏外观呈弥漫性肿大,边缘钝而厚,表面颜色呈土黄色,切面油腻,与周围组织有粘连。光镜下HE染色显示:正常组大鼠肝细胞无脂肪变性,均无炎性细胞浸润;模型组大鼠肝细胞索排列松散,肝细胞肿胀,均出现了大泡性肝细胞脂肪变性,以中央静脉周围最为明显,肝细胞脂肪变性面积达到2/3以上,部分视野见炎性细胞浸润和轻度的肝细胞坏死。BBR治疗组大鼠的肝脏脂肪变性情况较模型组有明显好转,肝细胞排列整齐,形态接近正常。6.肝组织TNF-a含量高脂模型组大鼠肝组织TNF-a表达含量(1.44±0.08)较正常组大鼠(0.96±0.05)明显增高(P<0.01),给予药物小檗碱干预后大、小剂量肝组织TNF-a表达含量明显下降(0.82±0.05)、(0.98±0.06)(P均<0.01)。并且大剂量组降低更明显。结论:高脂饲料饮食12周即可成功复制大鼠NAFLD模型。BBR可通过改善IR、调节血脂、抗炎抑制内毒素等方面对NAFLD有一定的保护作用。但增加剂量并不增强治疗效果,无明显量-效关系。
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