全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 10 期 2012 年 10 月
• 1991 •
丹参滴丸对 CCl4诱导的大鼠肝纤维化的影响及其作用机制
刘兆凤 1,胡金芳 1, 2,马 洁 3,刘 静 2,王晶晶 2,申秀萍 2*
1. 天津中医药大学,天津 300193
2. 天津市新药安全评价研究中心,天津 300301
3. 天津天士力制药股份有限公司,天津 300402
摘 要:目的 观察丹参滴丸对 CCl4 致大鼠肝纤维化的保护作用,并探讨其作用机制。方法 除对照组外,其余各组大鼠
用 CCl4复合因素法诱导肝纤维化大鼠模型,丹参滴丸各组同时 ig 给予丹参滴丸 700、350、175 mg/kg,阳性对照组给予扶
正化瘀胶囊 1 500 mg/kg,每天给药 1 次,连续给药 7 周,正常大鼠给予蒸馏水作为对照组。测定各组大鼠血清中丙氨酸转
氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)的活性及总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、IV
型胶原的水平;测定肝组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)和羟脯氨酸(Hyp)的量;HE 和 Masson 染
色观察肝组织病理形态学改变;免疫组化法检测 α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达。结果 丹参滴丸能明显抑制肝纤维
化大鼠血清中 ALT、AST、NAG 活性的升高,降低 IV 型胶原的量,增加 TP 和 ALB 的量;降低肝组织中 Hyp 和 MDA 的
量,提高 SOD 的活性,抑制胶原纤维的增加,亦能降低 α-SMA 的表达。结论 丹参滴丸有明显的抗肝纤维化作用,其作用
机制与其抗脂质过氧化、抑制胶原纤维的增加及降低 α-SMA 的表达等密切相关。
关键词:丹参滴丸;CCl4;肝纤维化;脂质过氧化;胶原纤维;α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2012)10 - 1991 - 06
Effect of Danshen Dropping Pills on hepatic fibrosis in rats induced by carbon
tetrachlotide and its mechanism
LIU Zhao-feng1, HU Jin-fang1, 2, MA Jie3, LIU Jing2, WANG Jing-jing2, SHEN Xiu-ping2
1. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China
2. Tianjin Center for Drug Safety Assessment and Research, Tianjin 300301, China
3. Tianjin Tasly Group Co., Ltd., Tianjin 300402, China
Abstract: Objective To study the protective effect of Danshen Dropping Pills (DDPs) on hepatic fibrosis in rats induced by carbon
tetrachlotide (CCl4) and its mechanism. Methods The hepatic fibrosis rat model was established by CCl4 composited factor. The rats
in DDPs group were ig administrated with DDPs (700, 350, and 175 mg/kg), the rats in positive control group with Fuzhenghuayu
Capsule (1 500 mg/kg), once daily for seven weeks, and the rats in control group with distilled water. The activities of alanine
transarninase (ALT), aspartate transferase (AST), and N-acetyl-β-D-glucosaminidase (NAG), and the contents of total protein (TP),
albumin (ALB), and collagen type IV in serum of rats were examined; Meanwhile, superoxide dismutase (SOD) activities and the
levels of malondialdehyde (MDA) and hydroxyproline (Hyp) were determined; Then, the morphological changes of liver pathology
were also observed by HE and Masson stainings, and the expression of α-smooth muscle actin (α-SMA) in the liver tissue was analysed
by immunohistochemical staining. Results DDPs could inhibit the increasing of ALT, AST, and NAG activities in serum of rats with
hepatic fibrosis, decrease the level of collagen type IV, increase the contents of TP and ALB, lower the Hyp and MDA levels, improve
the SOD activities in liver tissue, suppress the collagen fibers increasing, and reduce the expression of α-SMA as well. Conclusion
DDPs have obviously protective effects on the hepatic fibrosis of rats, which may be closely related to the antiperoxidation of lipid,
inhibition on the collagen fibers increasing, and reduction of the expression of α-SMA, etc.
Key words: Danshen Dropping Pills (DDPs); CCl4; hepatic fibrosis; peroxidation of lipid; collagen fibers; α-smooth muscle actin (α-SMA)
收稿日期:2012-02-16
作者简介:刘兆凤(1985—),女,山东潍坊人,硕士研究生,研究方向为药理毒理学。Tel: 15900392402 E-mail: zhaofeng819@yeah.net
*通讯作者 申秀萍 Tel: (022)84845266 E-mail: shenxp@tjipr.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 10 期 2012 年 10 月
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肝纤维化是肝硬化的必经阶段,目前临床上对
肝纤维化的治疗尚缺乏有效药物,细胞因子类、抗
氧化剂等多种类型的药物已被用于实验研究,但治
疗效果却不理想[1-4]。近年来,中药抗肝纤维化的作
用日益受到重视,并已显现出良好的应用前景[5-8]。
丹参滴丸具有活血化瘀、理气止痛的功效,组分为
丹参,丹参具有抗肝纤维化的作用[9]。本实验采用
CCl4 致肝纤维化大鼠模型,研究丹参滴丸对肝纤维
化的保护作用及其机制,为其临床应用提供依据。
1 材料
1.1 药品与试剂
丹参滴丸(每丸含丹参素 47.8 mg,总酚酸以
丹参素计为 485.3 mg),批号 100101,天津天士力
制药股份有限公司产品;扶正化瘀胶囊,批号
100403,上海黄海制药有限责任公司,实验时用蒸
馏水配制成混悬液。丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨
酸转氨酶(AST)、总蛋白(TP)及白蛋白(ALB)
测定试剂盒,中生北控生物科技股份有限公司;超
氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、羟脯氨酸
(Hyp)、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)测定
试剂盒,南京建成生物工程研究所;IV 型胶原试剂
盒,美国 Adlitteram Diagnostic 实验室;α-平滑肌肌
动蛋白(α-SMA)小鼠单克隆抗体,Abcam 公司;
超敏二步法检测测试盒、DAB 显色试剂盒,北京中
杉金桥生物公司;CCl4,天津天河化学试剂厂。
1.2 动物
雄性 Wistar 大鼠,体质量 140~160 g,天津市
山川红实验动物科技有限公司提供,许可证号
SCXK(津)2009-0001。
1.3 仪器
LXJ—IIB 型低速大容量多管离心机,上海安亭
科学仪器有限公司;Sunrise 酶标仪,奥地利日升公司;
PL203 电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公
司;日立 7080 全自动生化仪,日本日立株式会社;
Olymus BH—2 普通光学显微镜,日本 Olymus 公司。
2 方法
2.1 模型制备
除对照组外,其余大鼠首次 sc纯CCl4 5 mL/kg,
以后每隔 3 天 sc 40%CCl4 橄榄油 3 mL/kg,连续 7
周。前 2 周喂饲 20%猪油加 0.5%胆固醇的玉米粉饲
料,在 3~6 周喂饲单纯玉米粉饲料。
2.2 分组、给药及样本采集
大鼠随机分为 6 组:对照组(10 只),模型组
(16 只),扶正化瘀胶囊(1 500 mg/kg)阳性对照组
(16 只),丹参滴丸(700、350、175 mg/kg,其中中
剂量相当于临床等效量)组(每组 16 只)。各给药
组均于造模当日起每天 ig 相应药物 1 次,连续给药
7 周,对照组和模型组给予蒸馏水(10 mL/kg)。末
次给药 1 h 后,戊巴比妥钠麻醉大鼠,腹主动脉取血,
离心收集血清备用。迅速取同一部位肝组织,固定
于 12%福尔马林中,用于 HE 染色、Masson 染色;
取另一部位肝组织固定于 10%福尔马林中,用于免
疫组化染色;剩余肝组织用生理盐水制成 10%肝组
织匀浆,用于检测 SOD 活性与 MDA、Hyp 水平。
2.3 血清及肝组织生化指标检测
按相应试剂盒说明,检测血清 ALT、AST、TP、
ALB、NAG、IV 型胶原的水平以及肝组织中 SOD
活性与 MDA、Hyp 的量。
2.4 免疫组化方法检测肝组织中 α-SMA 的表达
肝组织石蜡包埋,切片,常规脱蜡、水化,PBS
洗 15 min,3% H2O2封闭内源性过氧化物酶,室温孵
育 10 min,PBS 洗 15 min,置 0.01 mol/L 枸橼酸钠
盐缓冲溶液中于电磁炉修复15 min。自然冷却后PBS
洗 15 min,甩去多余液体,滴加 α-SMA(1∶100)
单抗,37 ℃孵育 1 h;PBS 洗 15 min,滴加 Polymer
Helper,37 ℃孵育 20 min;PBS 洗 15 min,滴加
poly-HRP 鼠抗 IgG 抗体,37 ℃孵育 20 min;PBS
洗 15 min,DAB 显色,自来水冲洗 10 min。苏木素
复染,脱水,透明,封片,镜检。α-SMA 阳性染色
呈棕黄色,采用 Image-Proplus 6.0 图像分析软件分析
图像,每张切片随机取 5 个视野,记录每个视野的
积分吸光度,其值越大,表明阳性表达产物越强。
2.5 肝组织病理学观察
HE 和 Masson 染色后,光学显微镜下观察(×
100)肝脏纤维化程度并进行半定量分析。肝细胞纤
维化分级标准:“−”,正常肝脏,汇管区内极少量
纤维结缔组织,为正常结构成分;“+”,汇管区、小
叶中央静脉周围胶原纤维增生,中央静脉及门静脉
有少量纤维束放散延伸,但无纤维间隔形成,小叶
结构仍保存;“++”,胶原纤维增生,中央静脉和门
静脉区纤维束向周围延伸,形成不完全间隔,小叶
结构大部分保留;“+++”,胶原纤维大量增生,有
少量薄的完全间隔形成,小叶结构破坏;“++++”,
完全间隔增厚,假小叶形成。
2.6 统计学处理
所有数据均采用统计软件 SPSS 11.5 进行统
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计学分析,以 t 检验分析组间差异,计量数据以 ±x s
表示,病理组织的病变程度采用 SPSS 11.5 NPar
Tests Mann-Whitney Test 分析,并采用 Excel 作图。
3 结果
3.1 对肝纤维化大鼠血清生化指标的影响
与对照组比较,模型组大鼠血清 ALT、AST 水
平明显升高(P<0.05、0.01),ALB、TP 的量显著
下降(P<0.01)。与模型组比较,丹参滴丸中、低
剂量组大鼠血清 ALT、AST 水平明显降低(P<
0.05),TP、ALB 的量则明显升高(P<0.05);扶
正化瘀胶囊组血清 ALT、AST 水平也明显下降,但
对 TP、ALB 的作用不明显。结果见表 1。
3.2 对肝纤维化大鼠血清NAG和 IV型胶原的影响
与对照组比较,模型组大鼠血清 NAG 水平明显
升高(P<0.01),IV 型胶原水平升高。与模型组比较,
丹参滴丸各剂量组及扶正化瘀胶囊组血清 NAG 水平
显著下降(P<0.01),且丹参滴丸中、低剂量组血清
IV 型胶原水平也明显下降(P<0.05)。结果见表 2。
表 1 丹参滴丸对肝纤维化大鼠血清 ALT、AST、TP 和 ALB 水平的影响 ( ±x s )
Table 1 Effects of DDPs on ALT, AST, TP, and ALB levels in serum of rats with hepatic fibrosis ( ±x s )
组 别 剂量 / (mg·kg−1) 动物 / 只 ALT / (U·L−1) AST / (U·L−1) ALB / (g·L−1) TP / (g·L−1)
对照 - 10 35.49± 6.99 159.40±20.74 32.90±1.08 58.26±3.08
模型 - 9 97.28±54.80▲▲ 238.54±92.11▲ 27.19±3.53▲▲ 47.49±4.38▲▲
丹参滴丸 700 9 68.94±25.62 178.82±24.61 29.78±2.17 51.19±3.46
350 10 40.85±12.59* 153.88±23.99* 30.58±1.77* 53.05±3.11*
175 9 46.52±11.60* 165.84±24.37* 30.78±1.23* 52.34±1.40*
扶正化瘀胶囊 1 500 10 33.75± 2.95** 152.02±11.64* 29.51±1.45 50.46±2.29
与对照组比较:▲P<0.05 ▲▲P<0.01;与模型组比较:*P<0.05 **P<0.01,表 3 同
▲P < 0.05 ▲▲P < 0.01 vs control group; *P < 0.05 **P < 0.01 vs model group, same as Table 3
表 2 丹参滴丸对肝纤维化大鼠血清中 NAG 和 IV 型胶原水平的影响 ( ±x s )
Table 2 Effects of DDPs on levels of NAG and collagen type IV in serum of rats with hepatic fibrosis ( ±x s )
组 别 剂量 / (mg·kg−1) 动物 / 只 NAG / (U·L−1) IV 型胶原 / (ng·mL−1)
对照 - 10 24.37± 8.18 0.61±0.15
模型 - 9 38.15± 7.43▲▲ 1.05±0.71
丹参滴丸 700 9 27.32± 6.46** 0.87±0.45
350 10 25.10± 8.18** 0.48±0.17*
175 9 27.23± 5.27** 0.45±0.06*
扶正化瘀胶囊 1 500 10 21.11±10.05** 0.54±0.21
与对照组比较:▲▲P<0.01;与模型组比较:*P<0.05 **P<0.01
▲▲P < 0.01 vs control group; *P < 0.05 **P < 0.01 vs model group
3.3 对肝纤维化大鼠肝组织中 SOD 活性及 MDA
和 Hyp 水平的影响
与对照组比较,模型组大鼠肝组织中 SOD 活
性明显降低(P<0.05),MDA、Hyp 的量显著增加
(P<0.01)。与模型组比较,丹参滴丸各剂量组大鼠
肝组织中 SOD 活性明显升高(P<0.05),低剂量组
MDA 水平明显降低(P<0.05),各剂量组 Hyp 水平
显著降低(P<0.05、0.01);扶正化瘀胶囊组大鼠肝
组织中 Hyp 的量也显著减少(P<0.01)。结果见表 3。
3.4 对肝纤维化大鼠肝组织中 α-SMA 表达的影响
对照组大鼠肝组织 α-SMA 阳性染色仅见于
血管壁。模型组大鼠肝组织 α-SMA 阳性表达较对
照组明显增强,阳性染色广泛表达于纤维间隔、
血管壁以及纤维组织增生区,胆管细胞无表达。
丹参滴丸各剂量组大鼠肝组织中 α-SMA 阳性染
色分布区与模型组相似,但黄染区域有所减少。
积分吸光度测定结果显示,与对照组比较,模型
组积分吸光度值明显增大(P<0.05)。与模型组
比较,丹参滴丸中、低剂量组积分吸光度值明显
减小(P<0.05),表明丹参滴丸能对抗肝纤维化
大鼠肝组织中 α-SMA 表达的增强。结果见图 1 和
表 4。
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表 3 丹参滴丸对肝纤维化大鼠肝组织中 SOD 活性及 MDA 和 Hyp 水平的影响 ( ±x s )
Table 3 Effects of DDPs on SOD activities and levels of MDA and Hyp in liver tissue of rats with hepatic fibrosis ( ±x s )
组 别 剂量 / (mg·kg−1) 动物 / 只 SOD / (U·mL−1) MDA / (nmol·mg−1) Hyp / (μg·g−1)
对照 - 10 62.01±13.48 1.11±0.24 126.89±13.48
模型 - 9 45.06±13.11▲ 4.98±2.60▲▲ 241.11±56.03▲▲
丹参滴丸 700 9 57.01± 9.14* 3.63±1.39 176.58±56.72*
350 10 58.11±11.02* 3.67±2.37 175.49±34.79**
175 9 58.16± 5.60* 2.12±0.41* 156.12±31.01**
扶正化瘀胶囊 1 500 10 54.17± 8.18 4.02±2.17 164.26±38.71**
图 1 丹参滴丸对肝纤维化大鼠肝组织中 α-SMA 表达的影响
Fig. 1 Effects of DDPs on expression of α-SMA in liver tissue of rats with hepatic fibrosis
表 4 丹参滴丸对肝纤维化大鼠肝组织中 α-SMA 表达
的影响 ( ±x s )
Table 4 Effects of DDPs on expression of α-SMA in liver
tissue of rats with hepatic fibrosis ( ±x s )
组 别
剂量 /
(mg·kg−1)
动物 / 只
积分吸光度
(×102)
对照 - 10 5.08±0.81
模型 - 9 20.54±6.71▲
丹参滴丸 700 9 12.12±2.92
350 10 9.75±1.68*
175 9 8.39±1.25*
扶正化瘀胶囊 1 500 10 9.62±3.53*
与对照组比较:▲P<0.05 与模型组比较:*P<0.05
▲P < 0.05 vs control group; *P < 0.05 vs model group
3.5 对肝纤维化大鼠肝组织病理学的影响
对照组大鼠肝脏肝小叶结构完整,组织结构清
晰,肝细胞形态正常并以中央静脉为中心成条索状
排列,肝窦清晰,较大汇管区有极少量纤维组织存
在,为正常结构。模型组大鼠肝脏肝小叶均有不同
程度的破坏,肝细胞排列紊乱,汇管区、中央静脉、
门静脉均有不同程度的纤维组织增生,提示肝纤维
化造模成功。丹参滴丸各剂量组亦有上述病变,但
病变程度明显轻于模型组。将大鼠肝纤维化程度分
级结果进行等级资料的显著性检验,结果显示,丹
参滴丸各剂量对大鼠肝纤维化均有不同程度的改善
作用(P<0.05、0.01),扶正化瘀胶囊的作用则不
明显(P>0.05),结果表明丹参滴丸对肝纤维化大
鼠有明显的保护作用。结果见图 2、3 及表 5。
对照 模型 扶正化瘀胶囊 1 500 mg·kg−1
丹参滴丸 700 mg·kg−1 丹参滴丸 350 mg·kg−1 丹参滴丸 175 mg·kg−1
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图 2 丹参滴丸对肝纤维化大鼠肝组织病理形态的影响 (HE 染色)
Fig. 2 Effects of DDPs on pathological morphology of liver tissue in rats with hepatic fibrosis (HE staining)
图 3 丹参滴丸对肝纤维化大鼠肝组织病理形态的影响 (Masson 染色)
Fig. 3 Effects of DDPs on pathological morphology of liver tissue in rats with hepatic fibrosis (Masson staining)
表 5 丹参滴丸对肝纤维化大鼠肝组织病理学的影响
Table 5 Effects of DDPs on pathological changes of liver tissue in rats with hepatic fibrosis
肝纤维化程度 / 只 组 别 剂量 / (mg·kg−1) 动物 / 只
− + ++ +++ ++++
P
对照 - 10 10 0 0 0 0 0
模型 - 9 0 0 1 7 1 -
丹参滴丸 700 9 0 2 4 2 1 0.045*
350 10 0 2 5 2 1 0.028*
175 9 0 4 5 0 0 0.000**
扶正化瘀胶囊 1 500 10 0 3 3 3 1 0.056
与模型组比较:*P<0.05 **P<0.01
*P < 0.05 **P < 0.01 vs model group
对照 模型 扶正化瘀胶囊组 1 500 mg·kg−1
丹参滴丸 700 mg·kg−1 丹参滴丸 350 mg·kg−1 丹参滴丸 175 mg·kg−1
对照 模型 扶正化瘀胶囊 1 500 mg·kg−1
丹参滴丸 700 mg·kg−1 丹参滴丸 350 mg·kg−1 丹参滴丸 175 mg·kg−1
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4 讨论
本实验采用 CCl4 致肝纤维化大鼠模型,研究丹
参滴丸对肝纤维化的保护作用及其机制。由于 CCl4
诱导形成的纤维化自愈倾向明显,故采用预防给药
方式。结果表明,丹参滴丸可明显抑制 CCl4 诱导的
肝纤维化大鼠血清中 ALT、AST 的升高,增加 TP、
ALB 合成,且中、低剂量效果明显,表明丹参滴丸
具有保护肝细胞、抑制肝损伤的作用。
肝纤维化发生的关键是肝星状细胞(hepatic
stellate cell)的激活和细胞外基质的过度沉积,活
化的肝星状细胞大量增殖,并转化为肌成纤维细胞,
进而产生大量的细胞外基质[10]。胶原是细胞外基质
的主要组分,而 Hyp 是胶原蛋白的主要成分,在纤
维化过程中,肝组织中Hyp随着胶原的消长而变化,
是评估胶原蛋白量和肝纤维化程度的重要指标[11]。
NAG 是溶酶体中的一种蛋白水解酶,参与结缔组织
基质的水解代谢,在血清中的活性与肝纤维化过程
有关,可揭示结缔组织-胶原的分解程度[12]。血清中
IV 型胶原量的变化,也同样是判断肝纤维化程度极
具实用价值的指标。本实验结果显示,丹参滴丸能
抑制肝纤维化大鼠肝组织中 Hyp、血清中 IV 型胶
原水平的升高,使 NAG 活性降低,且中、低剂量
效果明显,表明丹参滴丸抑制胶原蛋白的沉积,促
进胶原降解,明显改善肝纤维化的程度。SOD、MDA
的变换直接或间接反映了肝损伤的程度[13-14],丹参
滴丸还可增强 SOD 活性,降低 MDA 水平,且中、
低剂量的作用明显,表明其有降低自由基产生和减
少脂质过氧化的作用。
在病理状态下,肝星状细胞被激活,而 α-SMA
表达是肝星状细胞激活的显著特征之一。本实验结
果显示,丹参滴丸抑制肝纤维化大鼠 α-SMA 表达
的增强,且中、低剂量效果明显,表明丹参滴丸抗
肝纤维化的机制与其抑制肝星状细胞表达 α-SMA
有密切关系。病理观察也见丹参滴丸各剂量组能明
显改善肝纤维化损伤程度,且中、低剂量效果明显。
综上所述,丹参滴丸有明显的抗肝纤维化的作
用,其作用机制与其保护肝细胞、抑制胶原蛋白沉积、
促进胶原降解进而减少细胞外基质合成、抗脂质过氧
化、降低 α-SMA 的表达、阻断肝星状细胞激活、抑
制胶原纤维的增加等有关,具有多靶向性。丹参滴丸
在分子水平上的机制还有待进一步深入研究。
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