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目的: 近年来,酒精性肝病(Alcoholic Liver Disease,ALD)已成为危害全球健康问题之一。酒精性脂肪肝(alcoholic fatty liver,AFL)发生在乙醇对肝脏损伤的初期,主要特征有肝细胞脂肪变性、肝细胞损伤及炎症细胞浸润,在ALD中最为常见。持续的酗酒,AFL会发展为酒精性肝炎(AlcoholicHepatitis,AH)、肝纤维化(Alcoholic liverfibrosis,ALF)、肝硬化(Alcoholic cirrhosis,AC),更严重的还会导致肝细胞肝癌的发生。脂肪肝一旦发展成为肝硬化,则肝脏病理改变难以恢复正常,因此,在脂肪肝发生阶段,及时发现并治疗,有助于疾病的逆转。但目前,AFL的发病机制尚未完全阐明,而治疗AFL药物并不理想,如强肝片、复方蛋氨酸胆碱片等,这些药物安全性和疗效需进一步评价。这就使许多研究者们将眼光集中于天然药物或者常见的功能性食品防治AFL上,如大蒜。有研究发现,大蒜的主要功效成分为有机硫化物(organosulfur compounds,OSCs),其中二烯丙基三硫醚(Diallyl sulfide,DATS)是OSCs的主要成分,且对毒性物质引起的肝脏损伤具有很强的改善作用,这就提示大蒜对慢性肝病如AFL、药物肝损害等可能具有良好的疗效。因此,我们选择DATS作为大蒜OSCs的代表成分来探讨其治疗AFL的作用和相关的作用机理。 方法: 本课题从体内、体外两部分分别进行。 1)体内研究部分:本课题采用单剂量酒精灌胃诱导大鼠AFL模型,并给予大鼠不同浓度的DATS(25、50、100mg/kg)或阳性药物硫普罗宁片(150mg/kg),末次给药24h后,取血液(ALT、AST、ALP)和肝脏(HE染色、TUNEL染色、CD45免疫组化)探讨DATS对肝损伤保护的能力;血清检测TG、TC、LDL-C、HDL-C,Western blot和免疫荧光检测肝脏组织中PPAR-α、SREBP1-c等与脂质沉积相关的指标;利用试剂盒检测氧化应激反应中的指标如SOD、GSH和MDA等,以明确DATS的抗氧化能力。 2)体外研究部分:本课题选择与AFL发生发展密切相关的正常人肝细胞(LO2)进行体外实验研究。首先,用MTT、LDH等筛选出最佳的酒精浓度,建立体外AFL模型,并在此基础上进行鉴定模型的成功性。MTT法和LDH法考察不同浓度的DATS对LO2活力及毒性的影响,选取合适的药物浓度,为下面的实验做准备。在此基础上,应用Western blot、免疫荧光、TUNEL染色及流式细胞仪等考察DATS对酒精刺激LO2后损伤、凋亡的影响,并通过油红O染色、Westernblot、试剂盒检测与脂质沉积相关的指标;利用试剂盒、流式细胞仪等检测氧化ROS、SOD、GSH和MDA等以研究DATS的抗氧化能力。 3)基于相关的理论基础,我们提出假说:DATS可能通过释放H2S来发挥抗AFL的作用。为验证此假说,我们分别检测体内、体外H2S释放的变化以及与H2S合成相关的酶,再选择DATS的抑制剂—碘乙酰胺(Iodoacetamide,IAM),抑制H2S产生,检测是否能影响DATS的作用。 结果: 1、肉眼观察,乙醇造模后,大鼠肝脏发生肿大,边缘变得钝而厚,表面较为粗糙,色泽暗淡,且表面呈现黄色或白色的脂肪斑点;HE染色后光镜下观察,模型组中发生脂肪病变,肝细胞界限不清,细胞胞质呈空泡状,肝细胞中出现大小不等的脂滴,汇管区有炎细胞,TUNEL染色后可发现肝细胞发生损伤凋亡,而低(25mg/kg)、中(50mg/kg)、高剂量(100mg/kg)剂量组DATS能有效改善肝脏病理组织;酒精造模后大鼠血清中的ALT、AST、ALP水平升高,而不同剂量的DATS可降低ALT、AST、ALP,并呈现剂量依赖性;这些结果证实DATS对酒精引起的肝损伤及肝细胞凋亡有明显的改善效果。 2、油红O染色、试剂盒检测血清和肝脏中的TG、TC、LDL-C、HDL-C水平,结果显示模型组中脂质发生沉积,而DATS可剂量依赖性改善这些变化;Westernblot及免疫荧光结果显示模型组大鼠PPAR-α、SREBP1-c蛋白表达发生显著变化,而DATS能够改善脂质调节相关蛋白的表达,这就提示DATS能有效降低脂肪肝。 3、DATS剂量依赖性地增加氧化指标SOD、GSH、GR和CAT的活力,降低MDA水平,这就表明DATS能抑制酒精造成的氧化代谢失衡状态。 4、体外研究显示,100mM的乙醇刺激LO2,可成功模拟AFL模型。流式细胞仪分析、TUNEL染色及Western blot检测显示DATS能剂量依赖性抑制酒精引起的LO2凋亡;油红O染色、Western blot、试剂盒检测表明DATS可降低细胞中的脂滴积累,达到抗AFL的作用;同时,DATS抑制氧化应激引起的ROS水平的增加,降低毒性物质MDA的含量,增强GSH、SOD的活力,与体内结果保持一致,均呈现出显著的抗氧化能力。 5、DATS在肝细胞中可释放出H2S,且与H2S生成相关的催化酶CBS、CSE的表达也随之升高;而采用IAM处理后,DATS对肝细胞的一系列作用发生逆转。由此可见,DATS可能是通过转化生成H2S发挥抗AFL作用的。 结论: 综上所述,本课题在结合AFL的发病机制以及中药药理基础上,研究DATS对AFL的治疗效果,同时采用酒精灌胃法成功建立AFL体内模型、100mM乙醇刺激LO2成功模拟AFL体外模型,并给予不同剂量的DATS进行干预,结果表明DATS对于酒精造成的慢性肝损伤、肝细胞凋亡、脂质沉积具有治疗作用,并且呈一定的剂量依赖性,这一作用主要与其抑制氧化应激反应有关。进一步的研究表明,DATS发挥这些作用主要依赖于释放的H2S。这为大蒜及其OSCs治疗AFL作用及作用机制提供理论基础,也为开发研究AFL药物开拓了新天地。