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背景与目的:肝纤维化是肝脏受到慢性损伤时细胞外基质(extracellular matrix,ECM)可逆性沉积的创伤愈合过程。肝内局部肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS)激活是肝星状细胞激活、肝纤维化和肝硬化的重要机制。血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)是控制RAS系统活性的关键酶。ACE抑制剂(ACE inhibitor,ACEI)及血管紧张素受体阻滞剂(angiotensin receptor blocker,ARB)可抑制AT-Ⅱ合成或受体后信号通路,影响肝星状细胞细胞活化及其自分泌、旁分泌作用(分泌AT-Ⅰ及表达AR-1受体上调),并可抑制α-平滑肌肌蛋白收缩(alpha-smooth muscle actin,α-SMA)从而改善门脉高压症等。RAS还可调控转化生长因子β(transforming growth factor beta,TGF-β)-Smads信号系统活性,这一信号系统功能紊乱是目前公认的肝纤维化关键机制之一。ACEI能够改善肝纤维化。但其抗肝纤维化作用并不能完全归结于对血管紧张素Ⅱ或其受体的影响。研究发现N-乙酰基-丝氨酰-天门冬酰-赖氨酰-脯氨酸(N-acetyl-Seryl-aspartyl-lysyl-proline,AcSDKP)是ACE的N端活性位点的特异性底物。AcSDKP是ACEI抗心脏和肾脏纤维化功能的构成要素。AcSDKP和其前体胸腺素β4(thymosinβ4,Tβ4)在人体及实验动物的器官和体液内均有表达。我们实验室前期研究发现给予外源性AcSDKP治疗对四氯化碳(carbon tetrachloride,CCl4)诱导的肝纤维化大鼠的肝功能有改善作用,其机制可能是抑制HSC增殖和活化,并促进ECM的降解。因此,我们推测AcSDKP可能在ACEI抗肝纤维化机制中扮演重要角色。本研究试图通过观察AcSDKP和其前体Tβ4在CCl4所致大鼠肝纤维化模型以及ACEI干预后肝组织中的含量变化,评价其在抗肝纤维化中的作用,并为进一步研究AcSDKP在ACEI抗肝纤维化中的具体作用机制提供理论基础。
方法:取雄性SD大鼠39只,随机分为6组,2周正常对照组和模型组各6只,6周正常对照组和模型组各6只,6周正常加ACEI干预组6只和模型加ACEI干预组9只作为对照。各模型组给予腹部皮下注射40% CCl4溶液(0.3ml/100g体重),首剂加倍,3天一次。分别注射至2周和6周末。各正常对照组给予皮下注射100%橄榄油,注射日期、部位、剂量与饲养时间与模型组相同。6周正常加ACEI干预组6只:按正常组给予橄榄油,同时每天给予浓度为3g/L的卡托普利混悬液以100mg/kg的剂量灌胃,共6周;6周模型加ACEI干预组(9只):按模型组剂量给予CCl4,同时每天给予与正常组相同的卡托普利灌胃,共6周。以上6组分别按预期于2周和6周末采集血清和肝脏标本。测定肝功能指标丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatas,AKP)、清蛋白(album,ALB)、总胆红素(total bilirubin,TBIL)和凝血酶原时间(prothrombin time,PT);采用ELISA法检测纤维化血清标志物透明质酸(hyaluronic acid,HA)、Ⅲ型前胶原(procollagen-Ⅲ,PCⅢ)、Ⅳ型胶原(collagen-Ⅳ,CIV);采用ELISA法检测肝组织匀浆AcSDKP、采用荧光实时定量多聚酶联反应(real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)法测定肝组织Tβ4mRNA以评价AcSDKP、Tβ4mRNA在肝纤维化中的动态变化,并分析它们与肝纤维化之间的关系。
结果:在2周和6周组动物中,与正常对照组相比,模型组ALT、AST和AKP均升高,PT延长;卡托普利治疗后肝功能中PT和ALB指标改善(P<0.01)。与正常对照组相比,模型组纤维化血清标志物HA、PCⅢ、CⅣ含量随着纤维化进而增高,卡托普利治疗后肝纤维化指标好转(P<0.05)。
与正常对照组相比,模型组2周时在Tβ4 mRNA表达显著下降(P<0.05)伴肝组织中AcSDKP水平明显下降,至6周时Tβ4mRNA水平无差别,同时肝组织中AcSDKP维持在低水平;给予卡托普利治疗时,正常大鼠AcSDKP水平升高不明显,而模型组AcSDKP水平显著升高。
结论:肝纤维化进展过程中Tβ4mRNA表达下降同时伴AcSDKP合成不足,ACEI抗大鼠肝纤维化同时,提高肝脏局部组织中AcSDKP水平。ACEI可能通过AcSDKP发挥抗肝纤维化作用。