荔枝核總黃酮對兩種肝纖維化大鼠模型的作用比較*

成秋宸，覃雯，卓朗，趙永忠，范麗雯，林文斯，劉瑞彪

(1.廣西藥用植物園西南瀕危藥材資源開發國家工程實驗室，南寧 530023；2.廣西醫科大學第一附屬醫院感染性疾病科，南寧 530023；3.桂林醫學院第一附屬醫院消化內科，桂林 541001；4.桂林醫學院第一附屬醫院檢驗科，桂林 541001)

荔枝核是我國南方的傳統中藥，具有行氣散結、驅寒止痛的功效[1]。荔枝核中的黃酮類化合物總稱為荔枝核總黃酮(total flavone ofLitchiChinensisSonn.，TFL)，在抗肝纖維化、抗乙型肝炎病毒、抗氧化等方面均有較好的療效。本課題組前期研究發現TFL在體外可以抑制肝星狀細胞(hepatic stellate cells，HSCs)的增殖，影響炎癥通路中關鍵性因子核因子-κB(nuclear factor-kappaB，NF-κB)的表達，一定劑量下的TFL對膽管結扎(bild duct ligation，BDL)肝纖維化大鼠具有較好的退黃、抗纖維化等作用[2-3]。針對逆轉肝纖維化的藥物開發成為研究的熱點和重點。筆者復制了兩種常見的肝纖維化大鼠模型，觀察TFL對四氯化碳(carbon tetrachloride，CCl4)誘導肝纖維化大鼠和BDL肝纖維化大鼠的治療作用，并探討其作用機制。

1 材料與方法

1.1實驗材料

1.1.1實驗動物 SPF級SD大鼠40只，6周齡，雄性，體質量180～220 g，由廣西醫科大學實驗動物中心提供，合格證號：SCXK桂2009-0002，使用許可證號：SYXK桂2014-0003。入實驗室適應1周，相對濕度：50%～70%，溫度(25±1) ℃，12 h光照。

1.1.2試劑與儀器 TFL購自南京草本源生物科技有限公司( 含量：83.5%，批號：ZC16081016)。肝功能試劑盒：總膽紅素(total bilirubin，T-BiL)、血清堿性磷酸酶(ALP)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)購自美國Abbott公司，委托桂林醫學院第一附屬醫院檢驗科檢測；抗NF-кB單克隆抗體購自CST公司(批號：D14E12)；抗環氧化酶2(cyclo-oxygenase 2，COX-2)單克隆抗體購自CST公司(批號：12282)；抗α-平滑肌肌動蛋白(α-smooth muscle actin，α-SMA)單克隆抗體購自Abcam公司(批號：32575)；抗GAPDH單克隆抗體(TA-08)購自北京中杉金橋生物公司(批號：141205)；組織切片掃描儀(LEICA SCN400)。

1.2實驗方法

1.2.1動物飼養及分組 將大鼠按照隨機數字表法分為5組：正常對照組、CCl4模型對照組、BDL模型對照組、CCl4+TFL組、BDL+TFL組，每組8只。CCl4模型對照組和CCl4+TFL組采用40%CCl4+60%玉米油混合液(4 mL·kg-1)灌胃法[4]，每周2次，持續8周。BDL模型對照組和BDL+TFL組采用雙重膽管結扎后切斷法造模4周。CCl4+TFL組和BDL+TFL組每日1次分別灌胃給予TFL(300 mg·kg-1·d-1)，正常對照組、CCl4模型對照組和BDL模型對照組給予0.9%氯化鈉溶液(300 mg·kg-1·d-1)，持續時間均為4周。大鼠每日灌胃前稱體質量，并記錄。至各組末次灌胃結束后24 h內，放血法處死大鼠。

1.2.2血標本采集及生化指標檢測 從大鼠腹主動脈采血，4000 r·min-1離心10 min(r=12.5 cm)，每個指標取血清200 μL，檢測T-BiL、ALP、ALT、AST含量。

1.2.3形態學及病理學觀察 取肝臟、脾臟測量并稱濕質量，計算肝脾指數(肝指數=肝臟濕質量/體質量；脾指數=脾臟濕質量/體質量)。取大鼠肝右葉，4%多聚甲醛溶液固定，石蠟包埋，切片行Sirius red染色，切片掃描，采用Aperio ImageScope12.3版軟件計算膠原面積百分比(膠原面積百分比=切片中膠原染色面積/切片中肝臟組織面積×100%)[5]。

1.2.4免疫組織化學法檢測α-SMA、CollagenⅠ在肝臟組織中的表達 按照Envision法試劑盒說明書操作，采用0.01 mol·L-1檸檬酸鈉(pH值6.0)高溫高壓修復法，一抗[α-SMA(1：400)、CollagenⅠ(1：400)]孵育2 h，二抗孵育20 min，二氨基聯苯胺(diaminobenzidine，DAB)顯色，蘇木精復染，脫水、透明、封片。陰性對照以磷酸鹽緩沖液(PBS)代替一抗。α-SMA以細胞質呈現棕黃色為陽性區域，CollagenⅠ以細胞間質呈棕黃色為陽性區域。根據染色面積及染色強度，采用Imag J半定量法進行圖像分析。

1.2.5Western blotting 檢測α-SMA、NF-κBp65、COX-2蛋白的表達 肝臟組織勻漿，RIPA強堿性裂解液，離心，上清液即為總蛋白，BCA法進行蛋白定量，十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrop-horesis，SDS-PAGE)，濕轉法轉膜，封閉液封閉1 h，一抗(GAPHD、α-SMA、NF-кB p65、COX-2)1：1000比例稀釋，4 ℃孵育過夜，室溫孵育二抗(1：5000)1 h，洗滌，電化學發光法(electrochemiluminescence，ECL)顯影，暗室曝光洗片，以內參GAPDH為標準，Image J測算吸光度(A值)，計算每組蛋白的相對表達量[6]，重復3次求平均值。

2 結果

2.1各組大鼠血清肝功能指標含量 CCl4模型中，TFL給藥組ALP、ALT、AST水平均明顯下降(P<0.05)；BDL模型中，TFL給藥組T-BiL、ALP、ALT水平均明顯下降(P<0.05)。表明TFL對CCl4模型和BDL模型大鼠肝功能有較好的改善作用，其中在CCl4模型中TFL以降低ALP、ALT、AST指標為主；在BDL模型中TFL以降低T-BiL、ALP、ALT為主。故TFL在CCl4模型中降低AST指標的作用優于BDL模型，而BDL模型中降低T-BiL方面則優于CCl4模型。見表1。

表1 5組大鼠血清中T-BiL、ALP、ALT、AST含量測定結果Tab.1 Determination results of the serum level of T-BiL，ALP，ALT and AST in five groups of rats

2.2各組大鼠肝纖維化程度及肝脾指數比較 CCl4大鼠模型中肝指數以下降為主，加用TFL后肝指數升高，趨于正常，與正常對照組比較，差異無統計學意義。BDL大鼠模型中，肝脾指數明顯增高(F=29.47，66.30，P<0.01)；加用TFL后，肝指數下降，與正常對照組比較，肝指數差異有統計學意義(F=29.47，P<0.01)，脾指數顯著下降，與BDL模型對照組比較，差異有統計學意義(F=66.30，P<0.01)。見圖1。

根據全切片掃描軟件計算染色區域纖維化的面積，兩種模型中膠原面積均顯著升高，較正常對照組差異有統計學意義(F=22.64，P<0.01)，在兩種模型中分別應用TFL，膠原面積均有所下降(F=22.64，P<0.01)，其中CCl4模型大鼠肝臟膠原面積的降低十分顯著，與CCl4模型對照組比較差異有統計學意義(F=22.64，P<0.01)。見圖1。

A.正常對照組；B.CCl4模型對照組；C.CCl4+TFL組；D.BDL模型對照組；E.BDL+TFL組。①與正常對照組比較，P<0.01；②與BDL模型對照組比較，P<0.01；③與CCl4模型對照比較，P<0.01。圖1 5組大鼠肝脾指數及膠原面積比較(n=8)A.normal control group；B.CCl4 model control group；C.CCl4+TFL group；D.BDL model control group ；E.BDL+TFL group.①Compared with normal control group，P<0.01；②Compared with BDL model control group，P<0.01；③Compared with CCl4 model control group，P<0.01.Fig.1 Comparison of liver index，spleen index and the percent of liver collagen area among five groups of rats(n=8)

在CCl4模型中TFL以降低肝纖維化的膠原面積為主；在BDL模型中TFL以降低脾指數和肝纖維化程度為主。故TFL在BDL模型中降低大鼠脾指數的作用優于CCl4模型，而兩種模型大鼠肝纖維化的膠原面積都明顯降低。

2.3各組大鼠肝組織 α-SMA、CollagenⅠ蛋白表達(免疫組織化學法檢測) 正常對照組α-SMA、CollagenⅠ蛋白微量表達，CCl4模型對照組與BDL模型對照組α-SMA、CollagenⅠ蛋白呈陽性表達，較正常對照組差異有統計學意義(P<0.01)。CCl4+TFL組與BDL+TFL組中α-SMA、CollagenⅠ蛋白表達較各自的模型對照組有減弱，秩均值有下降，但下降不明顯，差異無統計學意義。見表2。

表2 5 組大鼠α-SMA、CollagenⅠ免疫組織化學檢測結果比較Tab.2 Comparison of immunohistochemical results of α-SMA and Collagen I among five groups of rats

2.4各組大鼠肝組織中α-SMA、NF-κBp65、COX-2蛋白的表達(Western blotting檢測) 在CCl4模型中，TFL干預后，NF-κBp65與COX-2蛋白在肝臟中的表達量均較CCl4模型對照組有所降低(P<0.05);在BDL模型中，NF-κBp65、α-SMA與COX-2蛋白的表達量較模型對照組均顯著降低(F=911.60，895.26，2386.42，P<0.05)。見圖2—圖4。故TFL在BDL模型中降低大鼠肝臟α-SMA表達的作用優于CCl4模型，而且在兩種模型大鼠肝臟中NF-κBp65與COX-2蛋白的表達都顯著降低。

A.正常對照組；B.CCl4模型對照組；C.CCl4+TFL組；D.BDL模型對照組；E.BDL+TFL組。圖2 5組大鼠肝臟組織光鏡HE和Sirius red染色結果(×200，n=8)A.normal control group；B.CCl4 model control group；C.CCl4+TFL group；D.BDL model control group ；E.BDL+TFL group.Fig.2 H&E staining and Sirius red staining on livers in five groups of rats(×200，n=8)

A.正常對照組；B.CCl4模型對照組；C.CCl4+TFL組；D.BDL模型對照組；E.BDL+TFL組。圖3 5組大鼠肝臟組織光鏡α-SMA、CollagenⅠ蛋白IHC染色結果(×200，n=8)A.normal control group；B.CCl4 model control group；C.CCl4+TFL group；D.BDL model control group ；E.BDL+TFL group.Fig.3 Immunohistochemistry(IHC) staining on α-SMA and CollagenⅠ in livers in five groups of rats(×200，n=8)

A.正常對照組；B.CCl4模型對照組；C.CCl4+TFL組；D.BDL模型對照組；E.BDL+TFL組。①與正常對照組比較，P<0.05；②與CCl4模型對照比較，P<0.05；③與BDL模型對照組比較，P<0.05。圖4 5組大鼠肝組織α-SMA、NF-κBp65、COX-2蛋白表達(n=3)A.normal control group；B.CCl4 model control group；C.CCl4+TFL group；D.BDL model control group；E.BDL+TFL group.①Compared with normal control group，P<0.05；②Compared with CCl4 model control group，P<0.05；③Compared with BDL model control group，P<0.05.Fig.4 The protein expression of α-SMA、NF-κBp65 and COX-2 in livers in five groups of rats(n=3)

3 討論

CCl4造模的肝纖維化大鼠屬于化學損傷性肝纖維化模型[7]，其組織病理以肝細胞變性、壞死，假小葉形成為主，適合模擬臨床化學藥物損傷性肝病。膽管結扎造模的肝纖維化大鼠屬于膽汁淤積性肝纖維化模型[8]，其組織病理以大量的新生膽管，膽汁淤積，細胞變性，炎癥細胞浸潤為主要改變，適合模擬臨床膽管堵塞、寄生蟲、先天膽管畸形等膽汁淤積性肝病。本研究選用兩種常見的肝纖維化大鼠模型，從血清學指標、病理、分子指標比較一定劑量TFL對模型大鼠的作用。兩種模型的發病原因不同、病理特征不同、臨床表現也不同，但是TFL均可以減緩甚至逆轉其肝纖維化的發展進程。可以為尋求“異病同治”、開發具有潛在抑制上皮間質轉化靶點的藥物提供基礎[9]。

血清酶學ALT、AST是反映肝細胞是否損傷和壞死的主要指標[10-11]，當肝細胞受損時，ALT和AST升高。ALP被認為是膽汁淤積和膽道損傷的標志物[12]，血清ALP升高可提示膽汁淤積。研究表明，ALP還可評估膽汁淤積的預后情況[13]。本研究血清學結果表明，在降低ALT方面，TFL對CCl4模型的作用更為顯著；在降低ALP方面，TFL對BDL模型的作用更為顯著。在BDL模型中，脾指數和肝臟組織切片中膠原面積的降低更為顯著。結果提示，在CCl4和BDL肝纖維化大鼠模型中，TFL均有較好的療效。

HSCs的激活被認為是肝纖維化形成過程中的關鍵環節[6，14]，α-SMA的大量表達被認為是HSCs活化的標志[15]。本實驗中免疫組織化學檢測結果顯示兩種模型的α-SMA下降均不明顯。而在Western blotting實驗中，BDL模型中的TFL給藥組下降較模型對照組顯著。NF-κBp65被認為是多條炎癥信號轉導通路中的核心分子，NF-κBp65的活化可導致下游多種炎癥因子的表達增強，加劇炎癥損傷，長期的炎性刺激可導致肝臟纖維化[16-17]。本實驗中兩種肝纖維化模型給藥組中的NF-κBp65下降均顯著，故可推斷TFL主要通過抑制NF-κBp65來發揮抗纖維化作用。COX-2是啟動炎癥反應、促進細胞增殖、抑制細胞凋亡的重要因子。COX-2在肝纖維化發生后表達普遍升高，使用COX-2抑制劑后，HSCs活化明顯減少[18]。本實驗中，在應用了TFL之后，COX-2的表達較各自的模型對照組均顯著降低。表明TFL對COX-2有一定的抑制作用。TFL可能通過抑制COX-2來抑制HSCs的活化和增殖，從而達到抗纖維化的效果。

綜上所述，TFL適用于CCl4誘導的肝纖維化大鼠和BDL肝纖維化大鼠，在CCl4模型中以降低血清酶學指標為主，在BDL模型中以降低淤膽狀態為主，抑制NF-κBp65和COX-2蛋白的表達可能是其作用的分子機制。