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田基黄总黄酮抗胆管结扎所致大鼠肝纤维化的研究



全 文 :第 55 卷 第 1 期
2016 年 1 月
中山大学学报 (自然科学版)
ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI
Vol. 55 No. 1
Jan. 2016
DOI:10. 13471 / j. cnki. acta. snus. 2016. 01. 002
田基黄总黄酮抗胆管结扎所致
大鼠肝纤维化的研究
*
王永刚1,谭 沛2,李沛波1,徐 冰2,苏薇薇1,陈周全2,彭 维1
(1. 中山大学生命科学学院∥广州现代中药质量研究开发中心∥广东省热带亚热带植物资源重点实验室,
广东 广州 510275;
2. 华润三九医药股份有限公司,广东 深圳 518110)
摘 要:采用胆总管结扎法制备肝纤维化大鼠模型,对田基黄总黄酮抗大鼠肝纤维化作用进行了研究。从造模
首日起,灌胃给药,每天给予田基黄总黄酮 (9、18、36 mg /kg)1 次,4 周后,测定血清总胆红素 (TBIL)、直
接胆红素 (DBIL)、谷丙转氨酶 (ALT)、谷草转氨酶 (AST)、透明质酸 (HA)、层粘连蛋白 (LN)、Ⅲ型前胶
原 (PCⅢ)、TNF-α水平及肝组织中超氧化物歧化酶 (SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px)活性、丙二醛
(MDA)、羟脯氨酸 (Hyp)的含量及 MMP-1、TIMP-1 蛋白的表达。结果表明,田基黄总黄酮能显著降低胆总管
结扎诱导的肝纤维化大鼠血清中 TBIL、DBIL、ALT、AST、PCⅢ、HA、LN 的水平、肝组织中 Hyp 的含量和
TIMP-1 蛋白的表达,说明田基黄总黄酮具有良好的抗胆汁性肝纤维化的作用。此外,田基黄总黄酮也能提高肝
组织 SOD、GSH-Px的活性,降低肝组织 MDA及血清中 TNF-α的含量。田基黄总黄酮可抑制胆总管结扎诱导的
大鼠肝纤维化的形成,其抗肝纤维化作用可能与其抗氧化作用及抗 TNF-α的分泌有关。
关键词:田基黄总黄酮;肝纤维化;胆总管结扎
中图分类号:R961 文献标志码:A 文章编号:0529 - 6579 (2016)01 - 0012 - 04
Therapeutic effects of total flavonoids of Hypericum japonicum
against liver fibrosis induced by bile duct ligation in rats
WANG Yonggang 1,TAN Pei2,LI Peibo,XU Bing2,SU Weiwei,CHEN Zhouquan2,PENG Wei
(1. Guangzhou Quality R&D Center of Traditional Chinese Medicine,State Key Laboratory of
Biocontrol and Guangdong Provinceral Key Laboratory of Plant Resources,
School of Life Sciences,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510275,China;
2. China Resources Sanjiu Medical & Pharmaceutical Limited Company,Shenzhen 518110,China)
Abstract:The purpose of this study was to investigate the therapeutic effects of total flavonoids of Hyperi-
cum japonicum against liver fibrosis induced by bile duct ligation in rats. Liver fibrosis model was estab-
lished by bile duct ligation. After bile duct ligation,the treatment groups orally received total flavonoids
of Hypericum japonicum (9,18,36 mg·kg -1·d -1)daily for 4 weeks. Then,rats were all executed.
Serum and liver tissues were obtained. Serum levels of TBIL,DBIL,ALT,AST,HA,LN,PCⅢ,TNF-
α and the activities of SOD,GSH-Px and the contents of MDA,Hyp,MMP -1 and TIMP -1 in liver tis-
* 收稿日期:2015 - 02 - 09
基金项目:广东省科技计划重大专项资助项目 (2012A080202011) ;广州开发区科技领军人才资助项目 (2015p -
158)
作者简介:王永刚 (1974 年生) ,男;研究方向:天然产物 (岭南植物)药物应用研究;E-mail:awad7476 @
163. com
第 1 期 王永刚等:田基黄总黄酮抗胆管结扎所致大鼠肝纤维化的研究
sues were detected. Results showed that total flavonoids of Hypericum japonicum could significantly allevi-
ate liver fibrosis,as indicated by decreasing levels of TBIL,DBIL,ALT,AST,HA,LN,PCⅢ,TNF -
α,Hyp and TIMP -1. Moreover,total flavonoids of Hypericum japonicum could effectively enhance the
activities of SOD,GSH-Px and decrease the content of MDA. Our results show that total flavonoids of Hy-
pericum japonicum is effective in attenuating liver fibrosis induced by bile duct ligation in rats,at least
partly,via enhancing the activation of antioxidant enzymes and inhibiting release of TNF-α.
Key words:total flavonoids of Hypericum japonicum;liver fibrosis;bile duct ligation
肝纤维化是机体对物理、化学以及生物方面刺
激引起的各种慢性肝损伤的一种修复反应,也是多
种慢性肝病的共有病理变化[1],其中 25% ~ 40%
最终会发展为肝硬化甚至肝癌[2],研究肝纤维化
的形成机制及防治方法成为国内外生物学和医学领
域的研究热点。
田基黄始载于《生草药性备要》,为藤黄科植
物地耳草 Hypericum japonicum Thunb. 的干燥全草,
民间多用其治疗急、慢性肝炎。田基黄具有保肝、
抑菌、抗病毒、增强免疫、抑制肿瘤和防治心血管
系统疾病等多种药理学作用[3 - 4]。田基黄含内酯、
香豆素、酚类、蒽醌、黄酮类、维生素 A 样物质
及维生素 B1、B2、间环己三醇衍生物、色原酮苷
衍生物、双苯吡酮类等成分[5]。田基黄总黄酮是
我们从田基黄中提取的有效部位 (黄酮质量分数
大于 50%)[6],目前正在按中药五类新药进行开
发。笔者对田基黄总黄酮抗胆管结扎所致大鼠肝纤
维化进行了研究,现报道如下。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 药物及试剂 田基黄总黄酮 (黄酮质量分
数为 63. 5%) :系本课题组从田基黄 (购自广州清
平药材市场,经中山大学生命科学学院廖文波教授
鉴定为藤黄科植物地耳草 Hypericum japonicum
Thunb. 的干燥全草)中提取分离得到,为水煎煮
后乙酸乙酯萃取得到;水飞蓟素胶囊:德国马博士
大药 厂 生 产; TBIL、 DBIL、 ALT、 AST、 SOD、
MDA、GSH-Px、Hyp、GSH 检测试剂盒购自南京
建成生物工程研究所;大鼠 TNF-α ELISA 试剂盒
购自武汉博士德生物工程有限公司;HA、LN、PC
Ⅲ放免试剂盒购自上海海军医学研究所生物技术中
心;MMP-1 ELISA 试剂盒购自上海凯博生化试剂
有限公司;TIMP -1 ELISA试剂盒购自上海远慕生
物科技有限公司。
1. 1. 2 动物 SD 大鼠,SPF 级,180 ~ 220 g,雌
雄各半,由广东省医学实验动物中心提供,动物合
格证号:SCXK (粤)2008 - 0002。
1. 2 方法
取 SD 大鼠,随机分为 6 组,即正常对照组、
模型对照组、阳性对照水飞蓟素组 (50 mg /kg) ;
田基黄总黄酮低剂量组 (9 mg /kg)、中剂量组
(18 mg /kg)、高剂量组 (36 mg /kg) ,每组 10 只。
参照文献 [7]的方法造模,各组大鼠按 4 mL /kg
的剂量腹腔注射体积分数为 10%的水合氯醛溶液
进行麻醉,暴露肝脏下胆管,结扎肝脏与胆管交界
处和胆管与胰腺交界处,将两处中间的胆管剪除以
造成完全胆管阻塞大鼠模型;正常对照组不作手术
处理。从造模当天起,田基黄总黄酮低、中、高剂
量组每天分别按剂量按每 100 g 体质量 1 mL 灌胃
给予田基黄总黄酮 1 次,连续 28 d,水飞蓟素组给
予水飞蓟素。末次给药 1 h后,各组大鼠用乙醚轻
度麻醉,心脏采血,取血清采用试剂盒检测 TBIL、
DBIL、ALT、AST、HA、LN、PCⅢ、TNF-α 水平;
然后打开腹腔迅速取出肝组织并在生理盐水下清
洗,匀浆后采用试剂盒检测 SOD、MDA、GSH-Px、
Hyp,采用 ELISA法检测 MMP -1 和 TIMP -1 蛋白
的表达。
实验数据以“平均值 ±标准差”表示,采用的
统计软件 SPSS 16. 0 进行统计学分析处理,组间比
较采用单因素方差分析 (One-way ANOVA)法,
P < 0. 05 表示差异具有显著性。
2 实验结果
2. 1 田基黄总黄酮对血清中肝功能指标 TBIL、
DBIL、ALT、AST的影响
由表 1 可见,与正常对照组比较,模型对照组
大鼠血清中 TBIL、DBIL、ALT 和 AST 水平均显著
升高 (P < 0. 01) ,提示该模型大鼠的胆道梗阻明
显,且肝细胞明显破坏。田基黄总黄酮低、中、高
剂量组大鼠血清中 TBIL、DBIL、ALT 和 AST 的水
平与模型对照组比较,差异均具有统计学意义
(P < 0. 01或 0. 05)。说明田基黄总黄酮能降低胆总
管结扎所致肝纤维化大鼠的黄疸水平及肝损伤程度。
31
中山大学学报 (自然科学版) 第 55 卷
表 1 田基黄总黄酮对血清中肝功能指标 TBIL、DBIL、ALT、AST的影响1) (x ± s,n = 10)
Table 1 Effect of total flavonoids of Hypericum japonicum on serum levels of TBIL、DBIL、ALT and AST (x ± s,n = 10)
组别
TBIL
(μmol·L -1)
DBIL
(μmol·L -1)
ALT
(U·L -1)
AST
(U·L -1)
正常对照组 6. 23 ± 1. 14 3. 86 ± 1. 12 46. 87 ± 13. 29 98. 76 ± 31. 54
模型对照组 30. 42 ± 5. 19## 20. 35 ± 3. 87## 379. 91 ± 71. 07## 568. 93 ± 102. 65##
水飞蓟素组 14. 35 ± 3. 59** 11. 58 ± 3. 01** 149. 22 ± 21. 03** 185. 26 ± 34. 11**
田基黄总黄酮低剂量组 22. 54 ± 2. 43* 13. 21 ± 3. 33* 210. 35 ± 43. 18* 324. 11 ± 57. 88**
田基黄总黄酮中剂量组 15. 27 ± 3. 16** 9. 44 ± 2. 36** 189. 03 ± 39. 12** 289. 74 ± 76. 34**
田基黄总黄酮高剂量组 12. 39 ± 2. 68** 5. 68 ± 1. 35** 123. 78 ± 21. 86** 196. 34 ± 43. 77**
1)与正常对照组比较:##P < 0. 01;与模型对照组比较:* P < 0. 05;**P < 0. 01
3. 2 田基黄总黄酮对肝纤维化指标 PCⅢ、HA、
LN、Hyp的影响
由表 2 可见,与正常对照组比较,模型对照组
大鼠血清中 PCⅢ、HA、LN 含量和肝组织中 Hyp
含量均显著升高 (P < 0. 01) ,提示该模型大鼠具
有明显的肝纤维化病理改变。田基黄总黄酮低、
中、高剂量组大鼠血清中 PCⅢ、HA、LN 含量和
肝组织中 Hyp 含量与模型对照组比较,差异均具
有统计学意义 (P <0. 01或 0. 05),提示田基黄总黄
酮对胆总管结扎所致大鼠肝纤维化具有抑制作用。
表 2 田基黄总黄酮对肝纤维化指标 PCⅢ、HA、LN、Hyp的影响1) (x ± s,n = 10)
Table 2 Effect of total flavonoids of Hypericum japonicum on serum levels of HA,LN,PCⅢ and
Hyp contents in liver tissues (x ± s,n = 10)
组别
PCⅢ
(μg·L -1)
HA
(μg·L -1)
LN
(μg·L -1)
Hyp
(μg·g -1)
正常对照组 85. 29 ± 17. 82 187. 37 ± 32. 01 62. 01 ± 14. 56 165. 28 ± 28. 92
模型对照组 308. 76 ± 42. 18## 502. 32 ± 154. 99## 231. 44 ± 32. 90## 603. 28 ± 134. 57##
水飞蓟素组 190. 32 ± 35. 88** 295. 66 ± 51. 49** 112. 50 ± 21. 09** 496. 53 ± 114. 57*
田基黄总黄酮低剂量组 181. 34 ± 27. 81** 302. 67 ± 76. 83** 132. 67 ± 28. 74** 447. 35 ± 109. 22*
田基黄总黄酮中剂量组 168. 83 ± 35. 73** 256. 63 ± 39. 08** 103. 32 ± 21. 45** 322. 51 ± 62. 18**
田基黄总黄酮高剂量组 125. 39 ± 25. 57** 223. 04 ± 52. 33** 87. 74 ± 18. 93** 212. 37 ± 41. 76**
1)与正常对照组比较:##P < 0. 01;与模型对照组比较:* P < 0. 05;**P < 0. 01
3. 3 田基黄总黄酮对肝组织 SOD、GSH-Px、MDA
及血清中 TNF-α的影响
由表 3 可见,与正常对照组比较,模型对照组
大鼠肝组织 SOD、GSH-Px 活性显著降低 (P <
0. 01) ,而 MDA含量明显提高 (P < 0. 01) ,提示
肝纤维化模型大鼠肝脏的抗氧化水平显著降低,氧
化损伤明显。此外,可通过多种机制参与肝纤维化
过程调控的重要细胞因子 TNF-α也显著升高 (P <
0. 01)。而田基黄总黄酮低、中、高剂量组大鼠肝组
织 SOD、GSH-Px、MDA及血清中 TNF-α与模型对照
组比较,差异均具有统计学意义 (P <0. 01或 0. 05)。
说明田基黄总黄酮能提高肝纤维化模型大鼠肝脏的
抗氧化能力,显著降低肝脏的氧化损伤,也能抑制
TNF-α的分泌,从而抑制肝纤维化的发展。
3. 4 田基黄总黄酮对肝组织 MMP-1 和 TIMP -1 蛋
白表达的影响
由表 4 可见,与正常对照组比较,模型对照组
大鼠肝组织 TIMP - 1 蛋白表达显著增加 (P <
0. 01) ,而肝组织 MMP - 1 无明显变化 (P >
0. 05) ,提示肝纤维化模型大鼠肝脏的 TIMP - 1 蛋
白表达增加,肝脏中细胞外基质分解减少。而田基
黄总黄酮低、中、高剂量组大鼠肝组织 TIMP - 1
蛋白表达与模型对照组比较,差异均具有统计学意
义 (P < 0. 01 或 0. 05)。
说明田基黄总黄酮能抑制肝纤维化模型大鼠肝
脏的 TIMP - 1 蛋白表达,显著促进肝脏中细胞外
基质的分解。
41
第 1 期 王永刚等:田基黄总黄酮抗胆管结扎所致大鼠肝纤维化的研究
表 3 田基黄总黄酮对肝组织 SOD、GSH-Px、MDA及血清中 TNF-α的影响1) (x ± s,n = 10)
Table 3 Effect of total flavonoids of Hypericum japonicum on serum TNF-α levels,SOD and
GSH-Px activities and MDA contents in liver tissues (x ± s,n = 10)
组别
SOD
(U·mg -1)
GSH - Px
(U·mg -1)
MDA
(nmol·mg -1)
TNF-α
(pg·mL -1)
正常对照组 147. 92 ± 32. 10 1009. 87 ± 154. 66 1. 46 ± 0. 21 98. 04 ± 18. 73
模型对照组 36. 76 ± 10. 28## 289. 03 ± 43. 11## 3. 45 ± 0. 53## 378. 99 ± 65. 28##
水飞蓟素组 75. 26 ± 12. 99** 429. 83 ± 128. 65* 2. 03 ± 0. 19** 289. 67 ± 59. 84*
田基黄总黄酮低剂量组 71. 25 ± 12. 38** 530. 91 ± 124. 32** 2. 56 ± 0. 23** 236. 65 ± 64. 77**
田基黄总黄酮中剂量组 89. 81 ± 27. 32** 804. 40 ± 190. 24** 2. 11 ± 0. 47** 206. 63 ± 43. 28**
田基黄总黄酮高剂量组 122. 01 ± 17. 63** 932. 84 ± 243. 17** 1. 75 ± 0. 24** 187. 62 ± 31. 74**
1)与正常对照组比较:##P < 0. 01;与模型对照组比较:* P < 0. 05;**P < 0. 01
表 4 田基黄总黄酮对肝组织 MMP -1 和 TIMP - 1
蛋白表达的影响1) (x ± s,n = 10)
Table 4 Effect of total flavonoids of Hypericum japonicum
on protein expression levels of MMP - 1 and TIMP - 1 in
liver tissues (x ± s,n = 10)
组别
MMP -1
(ng·g -1)
TIMP - 1
(ng·g -1)
正常对照组 19. 02 ± 4. 32 210. 03 ± 31. 56
模型对照组 20. 99 ± 3. 78 699. 64 ± 121. 98##
水飞蓟素组 18. 67 ± 4. 12 336. 89 ± 90. 12**
田基黄总黄酮低剂量组 20. 00 ± 3. 21 420. 98 ± 76. 89**
田基黄总黄酮中剂量组 17. 98 ± 4. 65 356. 98 ± 52. 10**
田基黄总黄酮高剂量组 20. 67 ± 2. 09 319. 77 ± 51. 28**
1)与正常对照组比较:##P < 0. 01;与模型对照组比较:
* P < 0. 05;**P < 0. 01
4 讨 论
肝纤维化是是多种慢性肝病的共有病理变化。
在各种致病因素作用下,静止期的肝星状细胞
(HSC)被激活并增殖、转化为肌成纤维细胞样细
胞,其细胞外基质 (ECM)的合成和分泌上调,
而降解减少,最终导致 ECM 积聚而发生肝纤维化
乃至肝硬化[8]。目前,肝纤维化的治疗主要是通
过抑制炎症反应、减少 ECM 的增生和沉积、促进
ECM 降解以及改善微循环和代谢障碍、减少并发
症等多个环节[9]。氧化应激是肝纤维化发生、发
展的重要因素之一。多种致肝损伤的因素往往伴随氧
化水平的升高或者抗氧化能力的下降,氧化应激与肝
纤维化病理机制之间的关系受到越来越多的重视[10]。
本实验研究显示,田基黄总黄酮能显著降低胆
管结扎诱导的肝纤维化大鼠血清中 TBIL、DBIL、
ALT、AST、PCⅢ、HA、LN 的水平、肝组织中
Hyp的含量和 MMP-1 和 TIMP - 1 蛋白的表达,说
明田基黄总黄酮具有良好的抗胆汁性肝纤维化的作
用。此外,田基黄总黄酮也能提高肝组织 SOD、
GSH-Px的活性,降低肝组织 MDA及血清中 TNF-α
的含量,提示田基黄总黄酮抗肝纤维化作用可能与
其抗氧化作用及抑制 TNF-α 的分泌有关。该实验
为田基黄总黄酮抗肝纤维化的临床试验提供药理学
实验依据。我们前期研究表明田基黄中槲皮苷、异
槲皮苷和田基黄苷三个化合物具有保肝退黄作
用[11],田基黄总黄酮抗肝纤维化作用是否与此类
化合物有关,还需要进一步深入研究。
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