滇产铁皮石斛对CCl4损伤肝纤维化模型大鼠Hh信号通路的调节作用

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目的:肝星状细胞(HSCs)是肝纤维化发生发展的关键细胞之一,利用中药逆转肝纤维化过程是当前防治肝脏疾病的重要研究方向之一。本研究首次以滇产中药铁皮石斛鲜榨汁干预实验性肝纤维化大鼠模型,从病理形态学和分子生物学的角度观察药物的效用及其对肝脏Hh信号通路的影响,初步探讨铁皮石斛抗肝纤维化的作用及其机制。方法:选取180-200g的SD大鼠动物60只,随机分成5组,即正常对照组(NG)、模型组(MG)、铁皮石斛鲜榨汁低剂量组(LMG)、中剂量组(MMG)和高剂量组(HMG)。MG、LMG、MMG和HMG组大鼠分别皮下注射肝脏毒性药物CCl4-橄榄油溶液5 ml/kg,每周两次,共8周,建立实验性肝纤维化大鼠模型;NG组动物则给予每千克等体积的生理盐水进行皮下注射。计算死亡率后,每组随机选取8只大鼠继续试验,其中LMG、MMG和HMG组分别给予1.5 g/kg、4.5 g/kg、7.5 g/kg的滇产铁皮石斛鲜榨汁进行灌胃,NG和MG采用等体积生理盐水对照灌胃,连续干预4周。观察大鼠一般情况及肝脏形态学改变,并摘取肝组织进行病理切片,采用HE染色和Massion染色观察大鼠肝组织的病理学改变,采用IHC法和RT-PCR法检测各组大鼠肝组织切片中α-SMA和Collagen I的表达;另取部分新鲜肝组织进行Hh信号通路相关因子的检测,采用IHC法检测各组Shh和Gli1蛋白的表达,并采用半定量RT-PCR法检测Gli1和Ptch1的mRNA水平。结果:(1)与NG组相比,MG组大鼠一般状态差,肝脏指数显著升高(P<0.01),而各药物组一般状态明显好转,与MG相比,肝脏指数差异无统计学意义(P>0.05)。(2)HE和Massion染色显示,与NG组相比,MG组大鼠的肝组织中出现大量肝细胞坏死,肝细胞索排列紊乱,可见大量肝小叶形成;肝细胞内广泛形成脂滴小泡,汇管区有大量炎性细胞浸润,以汇管区为中心形成广泛红染的胶原纤维。用药干预后,LMG、MMG和HMG组大鼠的肝脏损伤明显缓解,表现为脂滴减少,炎细胞浸润减轻,假小叶形成和汇管区纤维化程度减低。(3)IHC法和RT-PCR法检测结果显示,与NG组比较,MG组大鼠的肝脏组织中α-SMA和Collagen I的表达量显著提高;LMG、MMG、HMG组与MG组相比,肝组织中的α-SMA和Collagen I的表达量明显或显著降低(P<0.05或P<0.01),表明铁皮石斛的抗肝纤维化作用可能在一定的范围内呈现出剂量依赖性。(4)IHC法检测结果显示,NG组的Shh和Gli1蛋白的表达低,而MG组二者均出现了高表达(P<0.01);用药后,与MG组相比,用药组Shh和Gli1蛋白的表达逐渐降低,其中HMG组的下降具有统计学意义(P<0.05)。此外,RT-PCR法检测Ptch1、Gli1的mRNA表达,结果显示,MG组比NG组的表达显著升高(P<0.01),但随着给药剂量的增加,二者的表达逐渐下调,其中HMG组的表达下调最为明显(P<0.05)。结论:滇产铁皮石斛鲜榨汁不仅可以改善实验性肝纤维化模型大鼠的一般状态,并通过抑制肝组织中α-SMA和细胞外基质主要成分Collagen I的基因和蛋白表达,减轻其病理学变化,使肝组织的纤维化程度降低。同时,通过减少Hh信号通路上游蛋白Shh的产生,抑制Hh信号通路的激活;也通过抑制其下游靶基因Ptch1、Gli1的激活和Gli1蛋白的表达,进一步阻断Hh信号通路。因此,滇产铁皮石斛可能通过抑制HSCs的活化及其胶原的表达,阻断肝脏细胞的Hh信号通路,达到抑制或逆转肝纤维化发生发展的效果。
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