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目的:通过建立非酒精性脂肪肝(Non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)大鼠模型,分析不同剂量番茄红素(Lycopene)补充对非酒精性脂肪肝大鼠糖脂代谢及铁过载的改善作用,并探讨其可能的作用机制。方法:1.动物模型建立及分组:60只6周龄SPF级雄性SD大鼠,体重在180~220 g,适应性喂养一周后,大鼠按体重随机分为空白对照组,模型组,番茄红素20mg/(kg·d)组,番茄红素60mg/(kg·d)组,每组15只。空白对照组给予普通饲料喂养,其余3组以高脂高果糖饲料喂养4周建立非酒精性脂肪性肝病模型。造模成功后,模型组:继续高脂高果糖饲料喂养,给予等体积橄榄油灌胃;番茄红素20mg/(kg·d)组:高脂高果糖饲料喂养,并给予20mg/(kg·d)番茄红素灌胃;番茄红素60mg/(kg·d)组:高脂高果糖饲料喂养,并给予60mg/(kg·d)番茄红素灌胃,空白对照组继续普通饲料喂养,并给予等体积橄榄油灌胃。番茄红素共干预8周,最后一次灌胃后,禁食12 h,腹腔注射10%水合氯醛麻醉,腹主动脉取血,分离血清冻存,并留取肝脏制作病理切片,剩余肝组织用液氮速冻后转-80℃冰箱保存。2.血脂与肝功能指标检测:全自动生化分析仪检测各组大鼠血清高密度脂蛋白胆固醇(High density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(Low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、总胆固醇(Total cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglycerides,TG)、丙氨酸氨基转移酶(Alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(Aspartate aminotransferase,AST)水平。3.血糖、胰岛素水平检测:分别采用血糖试纸法、放射免疫法检测各组大鼠空腹血糖(Fasting blood glucose,FBG)、空腹胰岛素(Fasting insulin,INS)水平,计算胰岛素抵抗指数(Insulin resistance index,HOMA-IR)。4.检测炎症因子水平:采用流式细胞仪测定各组大鼠血清白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、白介素-18(Interleukin-18,IL-18)、白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)水平。5.肝组织病理学观察:苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色观察各组大鼠肝组织病理学改变。6.铁水平检测:电感耦合等离子质谱法(Inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)检测各组大鼠血清铁和肝组织铁含量。7.荧光实时定量PCR法检测大鼠肝脏铁调素调节蛋白(Hemojuvelin,HJV)、铁调素(Hepcidin)、转铁蛋白受体1(Transferrin receptor 1,Tf R1)基因表达水平。8.蛋白质印迹法(Western Blotting)检测大鼠肝脏Hepcidin、TfR1蛋白表达水平。结果:1.非酒精性脂肪肝模型的建立:高脂高果糖饲料喂养4周后,与空白对照组相比,模型组大鼠血清TG、LDL-C水平显著升高(P<0.05),提示出现脂代谢紊乱;空白对照组大鼠的肝脏边缘较薄,颜色鲜红,表面光滑;模型组肝脏体积明显增大,边缘稍钝,颜色呈浅黄色,切面有油腻感。光镜下观察,可见空白对照组肝小叶结构清晰,肝索排列整齐,几乎无脂肪空泡;而模型组大鼠肝脏可见单位面积超过1/3的肝细胞发生脂肪变性,肝细胞发生明显肿大。2.血脂与肝功能指标:与空白对照组相比,模型组大鼠LDL-C、TG、TC和ALT含量分别升高83.78%、93.02%、38.58%和34.21%,差异均具有统计学意义(P<0.05)。与模型组比较,20、60mg/(kg·d)番茄红素干预8周后,两组大鼠血清TG、ALT水平均显著降低(P<0.05);LDL-C、AST水平有降低趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。3.血糖、胰岛素:与空白对照组相比,模型组大鼠FBG、INS、HOMA-IR指数分别升高了6%、36%、38%,但差异均无统计学意义(P>0.05);与模型组相比,20、60mg/(kg·d)番茄红素干预组FBG水平下降,差异有统计学意义(P<0.05),INS水平、HOMA-IR指数有下降趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。4.炎症因子:与空白对照组相比,模型组大鼠血清中IL-6、IL-1β、IL-18水平均显著升高(P<0.05);与模型组相比,20、60mg/(kg·d)番茄红素干预组大鼠血清IL-6、IL-1β水平显著下降(P<0.05),IL-18水平无显著性降低(P>0.05)。5.HE染色:光镜下,空白对照组大鼠肝脏组织结构未见明显异常,肝索排列整齐;模型组大鼠肝脏细胞体积变大,大部分细胞出现脂肪变性,肝索排列紊乱,伴有大量的脂肪空泡和炎性细胞浸润。20、60mg/(kg·d)番茄红素干预组大鼠肝脏细胞的脂肪变性程度有所减轻,炎性细胞减少,胞浆内脂肪空泡的数量明显减少,且60mg/(kg·d)番茄红素干预组肝组织改善效果更为显著。6.铁水平指标:与空白对照组相比,模型组大鼠血清铁水平略有升高,但差异无统计学意义(P>0.05),肝铁水平升高77.06%(P<0.05);与模型组相比,20、60mg/(kg·d)番茄红素干预组肝铁水平均显著降低(P<0.05)。7.PCR结果显示:与空白对照组相比,模型组大鼠肝组织HJV、Hepcidin基因表达水平均显著降低,Tf R1基因表达水平显著升高(P值均小于0.05);与模型组相比,20、60mg/(kg·d)番茄红素干预组肝组织Tf R1基因表达水平显著降低,60mg/(kg·d)番茄红素干预组HJV及Hepcidin基因表达水平显著升高(P值均小于0.05)。8.Western Blotting结果显示:与空白对照组相比,模型组大鼠肝组织Hepcidin蛋白表达水平显著降低,Tf R1蛋白表达显著升高(P值均小于0.05);与模型组相比,20、60mg/(kg·d)番茄红素干预组肝组织Tf R1蛋白表达均显著降低,Hepcidin蛋白表达水平均显著升高(P值均小于0.05)。结论:1.番茄红素补充可有效改善NAFLD大鼠糖脂代谢和肝损伤,减轻炎症反应,且高剂量的番茄红素改善效果更为显著。2.番茄红素补充对NAFLD大鼠铁过载有改善作用,其机制可能与其调节肝脏Hepcidin,HJV,Tf R1等的表达有关。