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穗花杉双黄酮对急性肝损伤大鼠炎症相关因子的影响



全 文 :[收稿日期] 20131023(012)
[第一作者] 黄振青,学士学位,讲师,从事中药抗乙肝及肝纤维化的研究,Tel:0771-2214279,E-mail:huangzhenqing@ 126. com
[通讯作者] * 赵铁建,教授,从事中医药、民族药对肝纤维化的逆转机制研究及应用,Tel:0771-2214279,E-mail:lzt-jnanning@ 163. com
穗花杉双黄酮对急性肝损伤大鼠炎症相关因子的影响
黄振青,韦燕飞,刘雪梅,段雪琳,赵铁建*
( 广西中医药大学,南宁 530001)
[摘要] 目的:研究穗花杉双黄酮(ATF)对四氯化碳(CCl4)诱导急性肝损伤大鼠炎症相关因子的影响。方法:将健康雄
性 SD大鼠随机分为正常对照组,损伤模型组,阳性对照组,穗花杉双黄酮低、中、高剂量组(15,30,60 mg·kg -1),连续给药 7
d,末次灌胃给药 1 h后,腹腔注射 CCl4 原液建立急性肝损伤大鼠模型,采用 ELISA法分别检测各组大鼠血清肿瘤坏死因子-α
(TNF-α),转化生长因子 β1(TGF-β1),白介素 1β(IL-1β),白细胞介素 6(IL-6)的含量和肝组织核因子-κB (NF-κB),磷酸化抑
制蛋白(nuclear factor kappa B inhibitor protein,IκB-α)的水平,采用鲎试剂终点显色法检测大鼠血浆内毒素(LPS)水平,Real
time PCR法检测肝组织 TNF-α和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)基因的表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠血清 TNF-α,
TGF-β1,IL-1β,IL-6 的含量显著升高(P < 0. 01),大鼠血浆内毒素水平明显提高(P < 0. 01),肝组织 NF-kB 和磷酸化 IκB-α 的
水平也明显升高(P < 0. 01),肝组织 TNF-α和 iNOS基因的表达也显著上调(P < 0. 01)。与模型组比较,ATF能显著降低血清
TNF-α,TGF-β1,IL-1β,IL-6 的含量(P < 0. 05 或 P < 0. 01),降低肝组织 NF-κB 和磷酸化 IκB-α 的水平,且能显著降低 LPS 水
平,下调肝组织 TNF-α和 iNOS基因的表达(P < 0. 05 或 P < 0. 01)。结论:穗花杉双黄酮对四氯化碳致急性肝损伤大鼠具有明
显的保护作用,其机制可能通过抑制内毒素引起的 Kupffer细胞激活,进而抑制下游核因子 NF-κB的激活,减少炎症细胞因子
的释放。
[关键词] 穗花杉双黄酮;四氯化碳;急性肝损伤;炎症因子
[中图分类号] R285. 5 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2014)11-0147-04
[doi] 10. 13422 / j. cnki. syfjx. 2014110147
Effect of Amentoflavone on Inflammatory Factors in
Rats with Acute Liver Injury
HUANG Zhen-qing,WEI Yan-fei,LIU Xue-mei,DUAN Xue-lin,ZHAO Tie-jian*
(Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning 530001,China)
[Abstract] Objective:To investigate the effects of amentoflavone (ATF)on inflammatory factors in rats
with acute liver injury. Method:The healthy adult male Sprague-Dawley (SD)rats were randomly divided into
six groups,control group,model group,positive control group,ATF low-dose,middle-dose and high-dose group
(15,30,60 mg·kg -1),respectively. The experimental rats were administrated with drugs by ig for 7 days,one
hours after the last administration,the experimental rats were injected carbon tetrachloride to copy the acute liver
injury model except control group. The contents of tumor necrosis factor-α (TNF-α) ,transforming growth factor
beta (TGF-β1),interleukin 1β (IL-1β) ,interleukin-6 (IL-6)were investigated by ELISA. The phosphor-IκB-α
level and nuclear factor κB (NF-κB)nuclear translocation in hepatic tissue were measured by ELISA. The plasma
endotoxin (LPS) level was measured by limulus amebocyte lysate (LAL) chromogenic endpoint assay. The
expression of TNF-α mRNA and induced nitric oxide synthase (iNOS)mRNA in hepatical tissues in rats were
detected by Real time PCR. Result:Compared with the normal control group,the contents of TNF-α,TGF-β1,
IL-1β and IL-6 in the serum of the model group rats were obviously increased (P < 0. 01),and the level of plasma
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endotoxin was obviously increased (P < 0. 01),the phosphor-IκB-α level and NF-κB nuclear translocation were
obviously increased,the expression of TNF-α mRNA and iNOS mRNA were up-regulated (both P < 0. 01).
Compared with the model group,the contents of TNF-α,TGF-β1,IL-1β,IL-6 were obviously decreased (P <
0. 05 or P < 0. 01),The phosphor-IκB-α level and NF-κB nuclear translocation were decreased (P < 0. 05 or P <
0. 01) ,and the level of plasma endotoxin was obviously decreased,the expression of TNF-α mRNA and iNOS
mRNA in hepatical tissues in rats were down-regulated (P < 0. 05 or P < 0. 01). Conclusion:ATF could protect
the acute hepatic injury induced by CCl4 in rats,the mechanism may be related to decreasing endotoxin level and
NF-κB nuclear translocation and attenuating the trigger of inflammation-related cascade amplification.
[Key words] amentoflavone;CCl4;acute hepatic injury;inflammatory factors
急性肝损伤是大多数肝脏疾病共有的一种病理
状态,是慢性肝炎,肝纤维化,肝硬化,甚至肝癌发生
发展中最重要的因素,其发生发展是一个复杂的病
理生理过程,其中与 Kupffer细胞、中性粒细胞、上皮
细胞等多种细胞有关,并且与多种有害因素如内毒
素、氧化应激、炎症细胞因子有密切联系[1-2]。因
此,抑制内毒素引起的 Kupffer 细胞激活,进而抑制
下游核因子 NF-κB的激活,减少炎症细胞因子的释
放是保肝的有效措施之一。穗花杉双黄酮是从中药
卷柏中提取分离的单体活性成分,分子式为
C30H18O10,相对分子质量为 538,其具有舒张血管、抗
肿瘤、抗炎、抗病毒、抗疟、降低血糖等多种作用[3-4]。
本实验拟通过腹腔注射 CCl4 原液建立急性肝损伤大
鼠模型,探讨穗花杉双黄酮对急性肝损伤大鼠的保护
作用,为更深入研究开发应用提供实验依据。
1 材料
1. 1 动物 SPF 级健康雄性 SD 大鼠,体重 180 ~
220 g,广西医科大学实验动物中心提供,质量合格
证号 0001110。动物使用许可证 SYXK(桂)2009-
0004,生产许可证 SCXK(桂)2009-0002。饲养环境
为 SPF级动物实验室。
1. 2 药物与试剂 穗花杉双黄酮由本实验室自行
提取、分离、鉴定,纯度 99. 0%,临用前用 2% CMC-
Na溶解成混悬液。水飞蓟宾胶囊,天津天士力制药
股份有限公司,批号 130311,四氯化碳(CCl4),广东
合山化工厂产品,分析纯,批号 20111109,肿瘤坏死
因子-α(TNF-α),转化生长因子 β1(TGF-β1),白介
素 1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)ELISA 试剂盒
(均购自南京建成生物工程研究所,批号分别为
20120116,20120311,20120605,20120605),核因子-
κB (NF-κB)和磷酸化抑制蛋白(Nuclear factor
kappa B inhibitor protein,IκB-α)试剂盒(购自上海
研谨生物科技有限公司,批号分别为 20121011,
20121108),内毒素定量检测试剂盒(上海伊华临床
医学科技公司),RNA 逆转录聚合酶链反应试剂盒
和实时定量 PCR(real-time PCR)试剂盒[宝生物工
程(大连)有限公司]。
1. 3 仪器 722S型可见分光光度计(上海精密科学
仪器有限公司),日立 7070 型自动生化分析仪(日本
日立公司株氏会社生产),TDL-5 型台式低速大容量
离心机(上海安亭科学仪器厂),SHH. W21. Cr600 型
三用电热恒温水箱(北京长源实验设备厂),BP190S
型电子天平(Startorius 公司),TGL-16G-A 型高速冷
冻离心机(上海安亭科学仪器厂),Model 450 自动酶
标仪(美国 Bio-Rad 公司),DG5031 型酶联免疫检测
仪(华东电子股份有限公司)。
2 方法
2. 1 分组与造模给药[5] 将健康雄性 SD 大鼠 60
只,随机分为 6 组,每组 10 只,即为正常对照组,
CCl4 损伤模型组,阳性对照组(水飞蓟宾胶囊
50 mg·kg -1),穗花杉双黄酮低、中、高剂量组(15,
30,60 mg·kg -1),每日 ig给药 1次,连续给药 7 d,正
常组与模型组每天 ig等体积的蒸馏水,末次 ig给药 1
h 后,除 空 白 对 照 组 外,大 鼠 ip CCl4 原 液
(1 mL·kg -1)建立急性肝损伤大鼠模型,空白对照组
腹腔注射等剂量的生理盐水。禁食不禁水,24 h后麻
醉大鼠,腹主动脉取血,分离血清血浆备用,并快速摘
取肝脏用生理盐水洗净表面,再用滤纸吸净肝脏表面
水分和血液后快速冷冻于液氮中备用。
2. 2 检测血清 TNF-α,TGF-β1,IL-1β和 IL-6 的含量
采用 ELISA 法分别检测各组大鼠血清 TNF-α,
TGF-β1,IL-1β和 IL-6 的含量,严格按照试剂盒说明
书进行操作。
2. 3 肝组织 NF-κB 和磷酸化 IκB-α 的测定 严格
按照试剂盒说明书进行操作,取肝组织精密称定,提
取细胞核蛋白,并测定蛋白含量,采用双抗体夹心法
测定 NF-κB p65 的水平,用酶标仪在 450 nm波长下
测定吸光度(A),通过标准曲线计算样品中 NF-κB
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p65 和磷酸化 IκB-α的浓度。
2. 4 血浆内毒素水平的测定[6] 采用鲎试剂终点
显色法检测大鼠血浆内毒素(LPS)水平,用无热原
肝素抗凝管收集血液,迅速低温离心 10 min 后收集
血浆(1 000 r·min -1),取离心后血浆 0. 1 mL,加入
0. 2 mL无热原生理盐水,0. 2 mL Tris-HCl缓冲液混
匀,置于 100 ℃水浴加热 10 min,3 000 r·min -1离心
10 min,取上清液检测。检测步骤严格按照试剂盒
说明书进行,最后在 545 nm 波长处测定吸光度
(A),每次试验均制备标准曲线,建立回归方程求标
本中内毒素浓度。
2. 5 检测肝组织 TNF-α 和 iNOS 基因的表达 称
取 100 mg肝组织,采用 Trizol 法提取大鼠肝组织总
RNA,紫外分光光度计测 RNA 浓度及纯度后,用提
取的 RNA 进行逆转录合成 cDNA,按 RevertAidTM
First Strand cDNA Synthesis Kit 说明书操作。从
Gene Bank查找 TNF-α和 iNOS及内参 GAPDH的基
因全序列,再根据荧光定量 PCR引物设计的基本原
则,设计引物序列如下:TNF-α 上游引物为 5-
AGGCAACCTGACCACTCTCC-3,下游引物为 5-
CACCACCATCAAGGACTCAA-3;iNOS 上游引物为
5-GACAGCACAGAATGTTCCAG-3下游引物为 5-
TGGCCAGATGTTCCTCTATT-3,GAPDH上游引物为
5-ATGATTCTACCCACGGCAAG-3,下游引物为 5-
CTGGAAGATGGTGATGGGTT-3,Real-time PCR 总
反应体系为 20 μL,其中 1 μL cDNA,10 μL 2 ×
SYBR Green qPCR mix,0. 5 μL上游引物,0. 5 μL下
游引物,8 μL ddH2O,扩增程序为 95 ℃预变性 5
min,95 ℃变性 10 s,59 ℃退火 30 s,72 ℃延伸 15 s,
共反应 45 个循环。72 ℃延伸,5 min。结果采用比
较 2 - ΔΔCT法分析各基因在组织中的相对含量。
2. 6 统计学处理 应用 SPSS 19. 0 软件进行统计学
处理,数据采用珋x ± s表示,组间比较采用 t检验,多组
均数比较采用方差分析,P <0. 05有统计学意义。
3 结果
3. 1 对大鼠血清 TNF-α,TGF-β1,IL-1β 和 IL-6 水平
的影响 模型组大鼠血清 TNF-α,TGF-β1,IL-1β 和
IL-6水平显著升高,治疗后,阳性组和穗花杉双黄酮
组大鼠血清 TNF-α,TGF-β1,IL-1β和 IL-6水平显著降
低,与模型组比较差别有统计意义(P < 0. 05 或
P <0. 01)。并呈现出一定的剂量依赖性。见表 1。
3. 2 对大鼠肝组织 NF-κB、磷酸化 IκB-α的含量和
血浆内毒素水平的影响 模型组大鼠肝组织 NF-kB
和磷酸化 IκB-α的含量显著升高,大鼠血浆内毒素
水平显著升高,给药治疗后,阳性组和穗花杉双黄酮
组大鼠肝组织 NF-κB 和磷酸化 IκB-α 的含量显著
降低,血浆内毒素水平也显著降低,与模型组比较有
显著性差异(P < 0. 05 或 P < 0. 01)。见表 2。
表 1 穗花杉双黄酮对大鼠血清 TNF-α,TGF-β1,IL-1β和 IL-6 水平的影响(珋x ± s,n = 10) μg·L -1
组别 剂量 /mg·kg -1 TNF-α TGF-β1 IL-1β IL-6
空白对照 - 36. 57 ± 3. 82 458. 83 ± 55. 67 30. 88 ± 3. 14 49. 82 ± 5. 07
模型 - 162. 43 ± 15. 972) 890. 56 ± 92. 462) 72. 53 ± 8. 072) 99. 54 ± 10. 282)
水飞蓟宾 50 55. 08 ± 6. 344) 484. 65 ± 51. 724) 39. 24 ± 2. 994) 55. 81 ± 6. 034)
ATF 60 58. 27 ± 6. 054) 501. 26 ± 60. 174) 35. 46 ± 3. 204) 60. 13 ± 7. 244)
30 74. 71 ± 8. 134) 611. 33 ± 60. 284) 48. 27 ± 5. 714) 71. 28 ± 6. 514)
15 95. 68 ± 10. 243) 774. 29 ± 84. 353) 59. 34 ± 6. 313) 77. 06 ± 8. 023)
注:与空白组比较1)P < 0. 05,2)P < 0. 01;与模型组比较3)P < 0. 05,4)P < 0. 01(表 2 ~ 3 同)。
表 2 穗花杉双黄酮对大鼠肝组织 NF-kB和磷酸化 IκB-α含量及血浆内毒素水平的影响(珋x ± s,n = 10)
组别 剂量 /mg·kg -1
肝组织
NF-kB /μg·L -1 磷酸化 IκB-α /μg·L -1 血浆 LPS /EU·mL -1
空白对照 - 9. 56 ± 1. 23 4. 33 ± 0. 63 0. 22 ± 0. 02
模型 - 30. 45 ± 4. 062) 14. 27 ± 1. 222) 1. 52 ± 0. 252)
水飞蓟宾 50 11. 37 ± 1. 534) 5. 02 ± 0. 754) 0. 48 ± 0. 064)
ATF 60 12. 76 ± 1. 184) 4. 99 ± 0. 644) 0. 44 ± 0. 074)
30 16. 38 ± 2. 334) 8. 47 ± 0. 844) 0. 61 ± 0. 104)
15 23. 67 ± 3. 463) 12. 05 ± 1. 37 0. 84 ± 0. 113)
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黄振青,等:穗花杉双黄酮对急性肝损伤大鼠炎症相关因子的影响
3. 3 ATF 对大鼠肝组织 TNF-α 和 iNOS 基因相对
表达的影响 造模后,大鼠肝组织 TNF-α 和 iNOS
基因表达显著升高,给药治疗后,阳性组和 ATF 各
剂量组均显著降低肝组织 TNF-α 和 iNOS 基因表
达,与模型组比较差别有统计学意义(P < 0. 05 或
P < 0. 01)。见表 3。
表 3 ATF对大鼠肝组织 TNF-α和 iNOS
基因相对表达的影响(珋x ± s,n = 10)
组别 剂量 /mg·kg -1 TNF-α mRNA iNOS mRNA
空白对照 - 0. 55 ± 0. 09 0. 36 ± 0. 05
模型 - 1. 42 ± 0. 222) 0. 89 ± 0. 122)
水飞蓟宾 50 0. 88 ± 0. 134) 0. 45 ± 0. 074)
ATF 60 0. 67 ± 0. 104) 0. 41 ± 0. 044)
30 0. 96 ± 0. 144) 0. 59 ± 0. 054)
15 1. 14 ± 0. 163) 0. 71 ± 0. 103)
4 讨论
TNF-α的过度表达在炎症反应、肝损伤和肝纤
维化等过程中具有重要作用。TGF-β1 属于一种多
功能多肽家族,在抑制细胞增殖、调节细胞表型、抑
制肿瘤发生等方面发挥重要作用,其过度表达能抑
制肝细胞的再生,促进肝细胞凋亡。IL-1β是白细胞
或免疫细胞间相互作用的淋巴因子,其在传递信息,
激活与调节免疫细胞,介导 T,B 细胞活化、增殖与
分化及在炎症反应中起重要作用[8];IL-6 是由单核
细胞、巨噬细胞及淋巴细胞等炎症细胞产生的促炎
症细胞因子可诱导中性粒细胞浸润到前列腺组织
内,使 T,B细胞及 NK细胞广泛激活,促使中性粒细
胞释放溶酶体酶,从而加剧局部炎症细胞浸润,促进
炎症的形成[7]。
NF-κB是细胞内最重要的核转录因子,存在于
多种细胞中,在许多细胞刺激介导的细胞信息的转
录调控中起核心作用,参与包括免疫反应、急性期反
应蛋白、炎症反应等多种基因表达的调控,通过影
响炎性因子如 TNF-α以及 iNOS 等基因表达在炎症
反应和细胞凋亡等病理过程中起着关键作用[9]。
在没有刺激的情况下,NF-κB与 IκB-α结合,形成复
合物存在于细胞浆中,当 IκB-α 磷酸化后,IκB-α 和
NF-κB分解,游离的 NF-κB进入细胞核内并与 DNA
上相应位点结合并激活转录和翻译,促进 iNOS 以
及 IL-6 等炎性因子的合成、释放[10]。
本实验研究了穗花杉双黄酮对四氯化碳诱导的
急性肝损伤大鼠炎症相关因子的影响及相关机制,
实验结果表明,四氯化碳诱导后大鼠肝组织 NF-κB
和磷酸化 IκB-α 的水平显著升高,表明 NF-κB 进入
细胞核内增多,诱导 TNF-α,TGF-β1,IL-6,iNOS 等相
关炎症因子的释放,给予穗花杉双黄酮治疗后,结果
表明,大鼠血清 TNF-α,TGF-β1,IL-1β,IL-6 的含量显
著降低,肝组织中NF-κB和磷酸化 IκB-α的水平明显
下降,大鼠血浆内毒素水平也显著降低,肝组织 TNF-
α和 iNOS基因的表达也显著下调。其机制可能通过
抑制内毒素引起的 Kupffer 细胞激活,进而抑制下游
核因子 NF-κB的激活,减少炎症细胞因子的释放。
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[责任编辑 聂淑琴]
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