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目的:非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)是指除外酒精和其他明确的损肝因素所致的,以弥漫性肝细胞大泡性脂肪变为主要特征的临床病理综合征。近年来NAFLD的发病率呈上升趋势,严重危害人民健康,而其发病机制仍不十分清楚,最新研究表明肝细胞凋亡在NAFLD的发生进展中扮演了至关重要角色。线粒体膜通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore, MPTP)是线粒体内外信息交流的中心枢纽,其病理开放状态可以导致线粒体跨膜电位(△ψm)毁减、细胞色素C (cytochrome-c, cyt-c)和凋亡诱导因子(apoptosis-inducing factor,AIF)释放到胞浆,从而决定着线粒体功能的发挥并诱导细胞凋亡的发生。本实验旨在通过改良高脂饮食建立NAFLD大鼠模型,连续动态时间点观察MPTP开放、肝细胞凋亡及肝脏脂肪变情况,从而揭示MPTP开放与NAFLD的关系,以求深入探讨NAFLD的发病机制并为临床开发研制抑制肝细胞凋亡药物、阻断NAFLD进展提供有力的理论依据。方法:健康成年雄性Spague-Dawlay(SD)大鼠40只按随机表法随机分为2组,正常对照组(C组)20只、模型组(F组)20只,每组分4、8、12、16周小组,每小组各5只。正常饮食组给予基础饲料(泸州医院实验动物中心提供),模型组给予高脂饮食(即制备的改良高脂饲料:胆固醇2%,胆酸钠0.5%,丙硫氧嘧啶0.2%,蔗糖5%,猪油10%,基础饲料82.3%),两组饮料均为自来水,自由饮用。造模4、8、12、16周末时处死对照组和模型组各5只大鼠,腹主动脉采血,测定各组大鼠血脂和血清转氨酶值,以观察大鼠NAFLD模型病情进展;然后迅速取出肝脏称肝湿重,计算:肝湿质量/体质量×100%,即为肝指数。并取肝组织标本,制备石蜡切片,行苏木精-伊红(HE)染色观察肝组织光镜下的病理改变,并观察肝脏纤维化程度;采用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记(TUNEL)法测肝细胞凋亡指数(AI);酶联免疫吸附(ELISA)法测检测cyt-c在肝细胞胞浆中的浓度及紫外分光光度法检测线粒体于540nm吸光度(A540m值)变化以反应MPTP开放情况。计量资料用均数±标准差(X±S)表示,采用t检验,组间比较采用方差分析,方差齐者采用单因素方差分析,方差不齐者采用H检验,比较模型组与对照组及模型组间在血清学、病理学、细胞凋亡程度和MPTP开放情况的差别;计数资料采用卡方检验;两者相关性分析采用直线相关分析,P<0.05为差异有统计学意义。结果:实验大鼠40只全部进入结果分析。(1)随造模时间延长,F组大鼠肝指数、血脂及血清转氨酶水平明显增高,肝组织脂肪变、炎症程度逐渐加重,后期出现少数纤维化表现。(2)F组4、8、12、16周动物肝组织出现轻至重度肝细胞脂肪变性,以中央静脉周围最为明显,随造模时间延长脂肪变程度逐渐加重,均高于对照组(P<0.05);F组大鼠肝脏可见程度不等的小叶内炎症、汇管区炎症,并有汇管区变性及点状或灶状坏死,甚至部分坏死融合成片,4、8、12、16周F组肝脏的炎症活动度评分均高于C组(P<0.01)。HE染色显示,4、8周F组大鼠未见肝组织纤维化,但12、16周F组1/5、2/5只大鼠出现少数肝细胞窦周纤维化。(3)F组4周、8周、12周及16周肝细胞凋亡指数逐渐增加,分别为3.26±1.03、5.37±0.97、8.46±1.43、9.51±2.21,C组则无明显变化(P>0.05),4周、8周、12周及16周分别为2.43±0.96、2.48±0.91、2.23±1.00、2.38±0.93, F组与C组具有显著差异(P<0.01);实验大鼠肝细胞凋亡程度与肝组织脂肪变、炎症及纤维化程度呈正相关(r=0.675, P<0.01; r=0.607, P<0.01; r=0.560, P<0.05)。(4)ELISA法检测cyt-c显示随造模时间延长,F组4周、8周、12周及16周肝细胞胞浆cyt-c浓度逐渐升高,分别为0.33±0.02(单位mmol/L,后同)、0.35±0.02、0.41±0.01、0.59±0.12,其中4周组与8周组无显著差异(P>0.05),但8周组与12周组(P<0.01)、12周组与16周组(P<0.05)均有显著差异;C组4周、8周、12周及16周肝细胞浆cyt-c浓度无明显差异(P>0.05)分别为0.25±0.04、0.26±0.07、0.25±0.03、0.25±0.02;且F组与C组有明显差异(P<0.01);实验大鼠肝细胞浆cyt-c浓度与肝组织脂肪变、炎症程度以及肝细胞凋亡呈正相关(r=0.603, P<0.01; r=0.531, P<0.05; r=0.674, P<0.01)。(5)紫外分光光度法检测显示,F组4周、8周、12周及16周肝细胞线粒体A540nm值逐渐降低,分别为0.71±0.02、0.56±0.03、0.33±0.02、0.21±0.01,各时间段间比较均有显著差异(P<0.01);C组4周、8周、12周及16周肝细胞线粒体A540nm值则无明显差异(P>0.05)分别为0.85±0.03、0.82±0.05、0.83±0.08、0.83±0.05;且F组与C组比较有明显差异(P<0.01);实验大鼠肝细胞线粒体A540m值与肝组织脂肪变、炎症程度以及肝细胞凋亡呈负相关(r=-0.690, P<0.01; r=-0.617, P<0.01; r=-0.601, P<0.01)。结论:1.采用改良高脂饲料建模的方法,可以缩短构建NAFLD大鼠模型时间,降低了实验成本且模型基本符合人类发病的自然状态,是一种理想的建模方式。2.在NAFLD大鼠模型中肝脏病变程度、肝细胞凋亡与肝细胞浆cyt-c浓度呈正相关,与肝细胞线粒体A540nm值呈负相关,即肝细胞MPTP开放程度与NAFLD肝脏病变程度、肝细胞凋亡呈正相关,说明肝细胞MPTP的开放随着NAFLD病情的进展而逐渐增加。