陈皮酵素可以抑制早期肝纤维化

日期:2021-05-15 17:11:23 浏览:

慢性肝脏疾病是一个全球性健康问题,每年因慢性肝脏疾病死亡的人数高达200多万。


肝纤维化是由于各种慢性肝损伤导致肝组织中细胞外基质过度沉积和纤维瘢痕形成的一种病理过程。当损伤持续时纤维化会发展成肝硬化和肝癌,最后可能危及生命。


越来越多的研究表明肝纤维化是一个可逆过程,只要肝脏不处于晚期肝硬化阶段,消除诱发纤维化的损害因素就有助于肝纤维化的消退。然而,目前在肝纤维化方面尚无有效的诊断和治疗方案,全球每年仍然有2%~3%的纤维化患者发展为肝硬化,而死于肝硬化、肝癌等疾病的人数高达15~30万人,约占全球肝病死亡人数的45%。因此,现迫切需要开发一种安全、有效、廉价的药物用于肝纤维化的临床治疗。


近年来,中医药在防治肝纤维化方面备受关注,并取得了很大进展。研究发现,中药配方可以调节免疫反应,保护肝细胞,改善肝脏微循环。这些中药配方中的活性成分(如:类黄酮,皂角苷,酸,酚和生物碱等)被认为是发现治疗肝损伤药物的潜在来源。


陈皮酵素是由新会陈皮、新会柑全果和多种中药材发酵而来。研究人员检测发现陈皮酵素中富含总黄酮、多糖、蛋白质、氨基酸等活性成分。黄酮类化合物因其具有抗肿瘤、抗炎、心血管保护等生物活性而备受关注。近年来,研究者发现黄酮类化合物也同时具有保肝、抗肝纤维化等作用。此外,多糖也因其生物活性也被广泛研究,有研究发现多糖具有诱导肿瘤细胞凋亡、抗炎和免疫调节等作用。

陈皮酵素中的其他成分如氨基酸和蛋白质也是人体必需的营养物质。结合上述研究结论我们推断陈皮酵素可能具有抗肝纤维化和肝脏保护等潜力,但陈皮酵素能否抑制肝纤维化尚未见报道。因此,本研究对陈皮酵素的体内抗肝纤维化作用进行了探究。



材料和方法

试剂

CCl4、水合氯醛和生理盐水;橄榄油;陈皮酵素;血清肝功能检测试剂盒;苏木精-伊红染色试剂盒;天狼星红染色试剂盒。


动物实验

119只5周龄的雄性C57BL/6小鼠(广州赛柏诺生物)。小鼠饲养在适宜的环境温度和湿度下,并以灭菌后的水和小鼠饲料饲养。实验前饲养1周以适应环境。所有小鼠随机分为模型组(n=49)、实验组(n=56)、对照组(n=7)和陈皮酵素组(n=7)。模型组灌胃40%CCl4橄榄油溶液(3×0.1mL/周),共8周;实验组灌胃40%CCl4橄榄油溶液(3×0.1mL/周)和陈皮酵素(0.26mL/d),共8周;对照组和陈皮酵素组分别给予橄榄油(3×0.1mL/周)和陈皮酵素(0.26mL/d),共8周。实验组每周末次灌胃36h后处死7只小鼠,模型组每周末次灌胃48h后处死7只小鼠,对照组和陈皮酵素组小鼠第8周最后一次给药48h后全部处死。小鼠处死后立即采集肝脏标本和血清。所有动物处理和程序均经南方医科大学动物保护和使用委员会批准。


病理组织学

取小鼠肝脏左叶并用10%福尔马林缓冲液固定。石蜡包埋肝脏组织,包埋组织经连续切片(厚度4μm)、摊片、烤片、烘片,常规二甲苯脱蜡,醇洗和水洗后用H&E和天狼星红染色。观察细胞变性、坏死等形态学改变。根据天狼星红染色显微照片评价Ishak纤维化评分。


血清肝功能指标水平检测

用全自动生化分析仪(Beckman Coulter AU680;Beckman Coulter Corporation,美国)检测血清甘氨酸(CG)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、谷氨酰胺转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)水平。


统计学方法

利用SPSS 22.0软件处理数据,计量数据以均数±标准差表示;计数资料组间比较采用秩和检验(MannWhitney检验),P<0.05为差异有统计学意义。



结果

陈皮酵素对肝功能的影响

模型组血清CG水平呈上升趋势,而实验组血清CG水平保持稳定。每周实验组血清CG水平低于模型组,尤其是在第7周后,两组之间的CG水平差异逐渐增大。实验组每周血清ALT和AST水平均低于模型组(P<0.05)。从第4周开始,模型组血清ALT、AST水平逐渐升高,而两组血清ALT、AST水平的差异此后也越来越大。实验组每周ALP水平也低于模型组。从第4周开始,两组的血清ALP水平差异也越来越大(图1)。

图1 陈皮酵素对CCl4小鼠模型肝功能的影响


陈皮酵素对小鼠肝纤维化病理学的影响

对照组和陈皮酵素组小鼠肝组织切片未见损伤,而只灌胃CCl4的小鼠肝损伤和纤维化程度逐渐加深,表现为汇管区明显的脂肪变性、坏死和炎性细胞浸润。但给予陈皮酵素的实验组炎症程度较模型组减轻,表现为空泡化和炎症细胞浸润减少(图2A)。此外,实验组小鼠体质量基本稳定(图2B),模型组小鼠体质量明显减轻(P<0.05)。但给予陈皮酵素后小鼠体质量下降程度有所减轻。



陈皮酵素对小鼠肝纤维化胶原沉积的影响

结果显示,对照组和陈皮酵素组未见胶原沉积(图3A)。模型组在第1周就出现了胶原沉积,形成纤维隔膜。在接下来的几周内,纤维隔膜增多,并开始出现纤维桥连和结节。然而,给予陈皮酵素后小鼠的胶原沉积相对减少。尤其在前5周,实验组胶原沉积现象较模型组明显改善。第5周后,实验组肝纤维化程度逐渐接近持续灌胃CCl4的模型组,此时,肝损伤程度开始不可逆转。根据染色的组织切片中纤维隔膜、纤维桥连和结节的发展程度,对不同周的肝组织进行Ishak评分,实验组的Ishak评分低于模型组(图3B)。前5周两组评分差异有统计学意义(P<0.05),但后6~8周的差异无统计学意义(p>0.05)。

 陈皮酵素对CCl4小鼠模型肝纤维化的影响



讨论

目前关于肝纤维化的造模方法有很多种,其中CCl4诱导的肝纤维化模型是反映慢性肝纤维化的最佳模型,也是最接近人类的模型。CCl4毒性可导致肝损伤和肝纤维化,肝损伤可导致血清和肝组织中ALT和AST水平升高。


本结果也显示,CCl4处理组小鼠血清中ALT和AST水平升高,这表明小鼠肝脏受到损伤,CCl4具有明显的致炎毒性。我们通过组织病理学检查、肝纤维化分级评价CCl4诱导肝纤维化的毒性作用,结果显示CCl4处理组小鼠肝组织中有炎性细胞浸润和胶原沉积现象,这表明本研究成功构建了CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型。

图片


随后我们在此模型基础上探究了陈皮酵素的抗肝纤维化作用,给予陈皮酵素后肝功能指标水平降低,这显示出陈皮酵素的保肝作用。组织病理学结果显示局部炎症和胶原沉积程度减轻,尤其是前5周肝纤维化程度明显改善(P<0.05),但是第5周后,实验组和对照组的肝纤维化程度越来越接近,这说明陈皮酵素可减轻CCl4诱导的小鼠肝纤维化的程度,并且早期应用陈皮酵素可以延缓肝纤维化的发展。此外,灌胃CCl4的小鼠体质量明显减轻,这可能是由于肝功能受损导致食欲下降所致,给予陈皮酵素后小鼠体质量下降程度有所减轻。


研究表明果蔬类酵素具有抗肿瘤、改善胃肠道菌群的多样性并减少内脏器官的氧化损伤等药理作用,但市面上这些酵素大都是由水果或蔬菜发酵而来,使用中药材发酵的产品很少。


陈皮酵素由陈皮、新会柑橘和人参、菊花等中药材为原料经自然发酵和现代发酵技术相结合发酵而成,充分保留了新会柑和这些中药材中的活性成分。此外,酵素在抗肝纤维化方面的研究也尚未见报道。因此本研究探讨陈皮酵素对CCl4诱导的肝纤维化小鼠的影响。目前,木瓜发酵液在临床上已用作作为调节内分泌紊乱和抗氧化活性,以及改善免疫和抗炎反应的功能性食品,本研究显示陈皮酵素也同样具有在临床上用作抗肝纤维化功能性食品的潜力。



综上所述,给予陈皮酵素的小鼠肝纤维化程度明显减轻,且早期应用陈皮酵素更有效,可以推断陈皮酵素可以抑制早期肝纤维化。但是,陈皮酵素抑制肝纤维化的具体机制还需要进一步的研究。



免责声明:本文来源—曾兵等《陈皮酵素可体内抑制小鼠的肝纤维化》,如有侵权,请联系删除。