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目的:肝纤维化是各种慢性肝损伤共有的一种渐进性病理阶段,其可进展为肝硬化,危害人类健康。肝纤维的形成是一个由多种细胞介导,多种细胞因子共同参与的复杂的病理过程。TGFβ1(transforming growth factor beta 1,TGFβ1)是目前公认最强的致肝纤维化的细胞因子,Smad蛋白是目前发现的TGFβ家族受体激酶的关键作用底物,TGFβ1激活肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)的信息转导须经过Smad蛋白家族,才能将信息传入细胞核内,启动胶原基因表达而引起肝纤维化。TGFβ1/Smads信号转导通路的激活及引起相应的病理变化在肝纤维化发生及发展中具有非常重要的作用,且其主要细胞因子TGFβ1、TGFβRⅡ、Smad3、Smad7各具有不同的作用。姜黄素(curcumin)为中药姜黄的主要活性成分之一,已有实验证实其通过抗氧化、调节细胞周期等途径发挥抗肝纤维化作用,但对完整的细胞信号转导有何影响尚未明确。本实验建立CCL4小鼠肝纤维化模型,应用姜黄素进行预防及治疗,观察肝纤维化小鼠肝组织TGFβ1/Smads信号转导通路的表达变化及其与肝纤维化进展的关系,并观察姜黄素对其的影响,探讨姜黄素抗肝纤维的新的机制,为临床选择靶向性治疗肝纤维化药物提供理论依据。方法:选用8周龄健康雌性C57BL6/J小鼠40只,随机分为4组:正常对照组、肝纤维化模型组、姜黄素预防组及姜黄素治疗组,每组均为10只。除正常对照组外,各组均给予10%的CCL4橄榄油腹腔注射(5ul/g),每周2次,正常对照组给予生理盐水腹腔注射(5ul/g),每周2次,均注射8周。姜黄素预防组及治疗组分别于造模第1、7周开始给予姜黄素灌胃(按50 ug/g,加入生理盐水中),每周3次(均用药至第8周结束)。以上4组小鼠共喂养8周,8周后处死。血清丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)采用日本OlympusAU 2700全自动生化分析仪测定;透明质酸(hyaluronic acid,HA)采用放射免疫法测定。苏木精—伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色及Masson染色观察肝组织病理学改变;肝组织α-SMA、TGFβ1、TGFβRⅡ、Smad3、Smad7蛋白表达采用免疫组织化学染色方法检测;TGFβ1、Smad3、Smad7 mRNA表达采用逆转录-聚合酶链反应法(reversetranscription-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测。结果:1动物一般状况:对照组小鼠活泼、毛发有光泽,体重逐渐增加;模型组小鼠萎靡,毛发枯槁,体重明显下降。对照组、模型组、预防组和治疗组小鼠体重分别为:22.82±0.84g、18.07±0.68g、20.07±0.86g、19.46±0.59g。与对照组比较,模型组、预防组及治疗组小鼠体重均有所下降且均有显著差异(P<0.05);与模型组比较,预防组和治疗组体重有所增加且均有显著差异(P<0.05);预防组与治疗组小鼠体重无显著差异(P>0.05)。2血清ALT、HA变化情况:小鼠ALT水平模型组>治疗组>预防组>对照组,依次为:168.62±13.75U/L、104.86±11.68U/L 82.98±9.57U/L、47.91±8.08 U/L。各组间差异均有显著性意义(P<0.05)。小鼠HA水平模型组>治疗组>预防组>对照组,依次为:1609.95±125.91ng/ml、1290.26±127.59ng/ml953.39±98.48ng/ml、759.10±77.31ng/ml。各组间差异均有显著性意义(P<0.05)。3肝脏病理学变化:对照组小鼠肝脏肝小叶结构正常,无肝细胞坏死及纤维组织增生;模型组肝小叶内可见点状或灶状肝细胞坏死及炎细胞浸润,汇管区及窦周可见大量纤维组织增生(G2~3S3~4)。姜黄素治疗组肝组织的炎症、坏死及纤维化程度较模型组明显减轻(G1~2S2~3),姜黄素预防组则进一步减轻(G1~2S1~2)。4肝组织α-SMA蛋白表达:对照组小鼠肝组织α-SMA仅在血管壁上有少量表达;模型组则表达明显增强,在血管壁、汇管区及纤维间隔有大量阳性表达。各组间α-SMA蛋白表达水平:模型组>治疗组>预防组>对照组,依次为8.21±1.48%、6.25±1.69%、4.78±1.32%、1.51±0.95%。各组间差异均有显著性意义(P<0.05)。5肝组织TGFβ1蛋白表达:对照组小鼠肝组织TGFβ1表达较少,主要分布于汇管区、肝窦间隙、中央静脉血管壁周围细胞,多呈胞浆表达;模型组则表达增多,汇管区周围细胞、中央静脉血管壁、增生的纤维间隔等胞浆大量表达TGFβ1。各组间TGFβ1蛋白表达水平:模型组>治疗组>预防组>对照组,依次为:5.52±0.89%,4.05±0.69%、2.70±0.82%、1.31±0.81%。各组间差异均有显著性意义(P<0.05)。6肝组织TGFβ1 mRNA表达:各组间TGFβ1 mRNA表达水平:模型组>治疗组>预防组>对照组,依次为1.00±0.05、0.68±0.04、0.58±0.04、0.31±0.03。各组间差异均有显著性意义(P<0.05)。7肝组织TGFβRⅡ蛋白表达:对照组小鼠肝组织TGFβRⅡ主要分布于肝细胞及HSC的胞膜上;模型组TGFβRⅡ在上述部位的表达显著增加。对照组、模型组、预防组、治疗组TGFβRⅡ蛋白表达分别为:0.37±0.04%、0.52±0.04%、0.44±0.03%、0.46±0.05%。与对照组比较,模型组、预防组及治疗组TGFβRⅡ表达均明显上升且均有显著差异(P<0.05);与模型组比较,预防组及治疗组TGFβRⅡ表达则明显下降且均有显著差异(P<0.05),预防组与治疗组相比则无显著性差异(P>0.05)。8肝组织Smad3蛋白表达:对照组小鼠肝组织Smad3主要于汇管区基质及间质细胞浆表达;模型组则表达增加,汇管区、纤维间隔间质细胞等胞浆大量表达Smad3。各组Smad3蛋白表达水平:模型组>治疗组>预防组>对照组,依次为:5.86±1.49%、4.25±1.32%、3.10±0.99%、1.41±0.95%。各组间差异均有显著性意义(P<0.05)。9肝组织Smad3 mRNA表达:对照组、模型组、预防组、治疗组Smad3mRNA表达分别为:0.23±0.02、0.46±0.03、0.34±0.02、0.36±0.02。与对照组比较,模型组、预防组及治疗组Smad3mRNA表达均明显上升且均有显著差异(P<0.05);与模型组比较,预防组及治疗组Smad 3 mRNA表达则明显下降且均有显著差异(P<0.05),预防组与治疗组相比则无显著差异(P>0.05)。10小鼠肝组织Smad7蛋白表达:对照组小鼠肝组织Smad7大量分布于肝细胞胞浆;模型组则表达减少,见于少部分肝细胞及纤维间隔梭状细胞。对照组、模型组、预防组、治疗组Smad7表达分别为:6.32±1.18%、1.83±0.62%,4.45±1.07%,4.17±0.99%。与对照组比较,模型组、预防组及治疗组Smad7表达均明显下降且均有显著差异(P<0.05);与模型组比较,预防组及治疗组Smad7蛋白表达则明显上升且均有显著差异(P<0.05),预防组与治疗组相比则无显著性差异(P>0.05)。11肝组织Smad7 mRNA表达情况:各组间Smad7 mRNA表达水平:对照组>预防组>治疗组>模型组,依次为0.69±0.03、0.63±0.04、0.51±0.04、0.40±0.03。各组间差异均有显著性意义(P<0.05)。结论:1 10%的CCL4橄榄油腹腔注射8周可诱导典型的肝纤维化小鼠动物模型,此模型造模时间短,模型复制率高,病理改变符合人类肝纤维化特点。2肝纤维化的发生及发展和TGFβ1/Smads信号转导通路密切相关,TGFβ1、TGFβRⅡ、Smad3的高表达促进了肝纤维化的进展,Smad7的高表达则抑制了肝纤维化的进展。3姜黄素具有延缓或阻止肝纤维化的作用。4姜黄素干预后肝纤维化小鼠肝组织TGFβ1、TGFβRⅡ、Smad3表达下降,Smad7表达增加,提示姜黄素可以通过调控TGFβ1/Smads信号转导通路发挥抗肝纤维化作用。