【关键词】 肝纤维化; 金属蛋白酶1组织抑制剂; 基质金属蛋白酶; 罗格列酮 Effect of rosiglitazone on metalloproteinase tissue inhibitor 【Key words】 Liver fibrosis; Tissue-inhibitor of metalloproteinase-1; Matrix metalloproteinase; Rosiglitazone 【First author抯 address】 Department of Gastroenterology, Guangci Hospital, Wuhan University, Wuhan 430050, China Email: iris767181@sohu.com 罗格列酮通过激活过氧化物酶体增生激活受体γ(PPARγ)而发挥作用,金属蛋白酶组织抑制剂(TIMPs)是组织中基质金属蛋白酶(MMPs)的主要内源性抑制因子[1],其表达增加有助于网状纤维和胶原纤维沉积。我们观察罗格列酮保护大鼠肝纤维化的作用,研究大鼠肝内TIMP-1的变化,旨在探讨罗格列酮预防肝纤维化的机制。 一、材料与方法 1. 材料:(1)动物:60只健康雄性SPF级大鼠(武汉大学实验动物中心),体重120~ 2. 方法:(1)动物处理:大鼠随机分成6组,每组10只。A组:罗格列酮正常对照组,液体石蜡0.15ml腹腔注射,2次/周;每千克体重灌胃罗格列酮5mg,1次/d;B组:正常对照组,液体石蜡0.15ml腹腔注射,2次/周;与罗格列酮等体积等渗盐水灌胃,1次/d;C组:肝纤维化模型组,四氯化碳(CCl4)+液体石蜡(1∶1)混合物0.15ml腹腔注射,2次/周;与罗格列酮等体积等渗盐水灌胃,1次/d;D组(按使用剂量不同分为D1、D2、D3组):罗格列酮肝纤维化干预组,CCl4+液体石蜡(1∶1)混合物0.15ml腹腔注射,2次/周;D1~D3组分别为每千克体重灌胃罗格列酮2、5、8mg,1次/d。实验8周后处死所有大鼠,取肝脏及心脏血标本。(2)指标检测:肝功能检测采用全自动生物化学分析仪。肝组织病理学检查:①肝组织HE染色,按文献[2]方法分为5级。Ⅰ级:纤维结缔组织仅局限于汇管区或汇管区扩大,有向小叶发展的倾向;Ⅱ级:纤维结缔组织增生进入肝小叶2/3及有Ⅰ级同样的改变;Ⅲ级:纤维结缔组织进入肝小叶达中央静脉周围;Ⅳ级:纤维结缔组织在全小叶分布,弥漫性假小叶形成,并有Ⅲ级同样的改变。②肝组织胶原纤维染色(Masson法)和网状纤维染色,结果经图像分析仪分析。③逆转录聚合酶链反应法测定PPARγ和TIMP-1 mRNA表达参照文献[3,4]。称取50~100mg肝组织,以Trizol提取总RNA,合成cDNA后以下列引物进行扩增:PPARγ上游引物:5′-AGGAAGAGGCTGCTG AAGTT-3′,下游引物5′-ATGACTAAGTTTGAGTTTGCT-3′;TIMP-1上游引物:5′-ATTTATCTACACGGATCC-3′,下游引物5′-CATGAACCATCACTTCTCTTG-3′;β-肌动蛋白上游引物5′-ATCATGTTTGAGACCTTCAACACC-3′,下游引物5′-CATGGTGGTGCCCGCCAGACAG-3′。将扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后摄片。 3.统计学处理:计量资料以x-±s表示,多组间均数比较采用方差分析,均数间两两比较采用Fisher LSD检验,应用SPSS10.0统计软件包处理分析;纤维化程度计算有序列联表调整Ridit得分,并采用Ridit检验进行分析。均以双侧α<0.05为显著性检验标准。 二、结果 1. 罗格列酮对大鼠一般情况的影响:注射CCl4后,大鼠烦躁不安,相互攻击,造模2周后,C组大鼠开始出现毛发蓬松、污秽,大便稀,精神萎靡,活动减少,造模8周时,大鼠出现行走时左右摇摆,甚至不能站立,造模结束死亡3只;D组造模8周时大鼠大便仍成形,毛发整齐,行走正常,造模结束死亡3只。 2. 罗格列酮对大鼠肝功能的影响:C组转氨酶显著升高,白蛋白显著降低;D组转氨酶明显低于模型组,白蛋白则显著高于C组(表1)。 表1 各组大鼠血清肝功能指标的变化 组别 动物数(只) AST(U/L) ALT(U/L) 白蛋白(g/L) A 10 69.00* 34.75* 32.75* B 10 70.25* 34.50* 32.83* C 7 242.50 78.00 27.83 D1 8 115.67* 41.67* 28.03* D2 9 107.67* 40.00* 30.17* D3 10 88.33* 38.87* 31.23* 注:AST:天冬氨酸氨基转移酶;ALT:丙氨酸氨基转移酶;A组:罗格列酮对照组;B组:正常对照组;C组:肝纤维化模型组;D1组:罗格列酮肝纤维化干预1组;D2组:罗格列酮肝纤维化干预2组;D3组:罗格列酮肝纤维化干预3组;* 与C组比较,P值均<0.05 3. 罗格列酮对大鼠肝组织病理学的影响:C组大鼠腹腔注射CCl4 8周后,肝脏标本表面布满大小不一的颗粒,质地脆,HE染色切片光镜下可见肝细胞溶合、细胞核消失、细胞膜破裂后溶解坏死,导致广泛脂肪变性及空泡变性,以汇管区及中央静脉周围为重,肝小叶结构破坏,肝细胞索排列紊乱,有双核细胞及肝纤维结节形成。Masson染色可见胶原纤维大量增生,沉积于汇管区及中央静脉区,使纤维间隔变宽并延长,围绕肝再生结节,部分可见大小不等的假小叶形成。D组肉眼观察肝脏表面比较光滑,质地中等,HE染色切片光镜下肝细胞亦有不同程度变性、坏死及纤维结缔组织星芒状增生,但纤维间隔较细。脂肪变性及空泡变性明显减轻,未见假小叶形成。Masson染色胶原纤维仅在汇管区周围可见少量结缔组织,未向肝实质延伸,增生程度较模型组有显著减轻,组织学改善以D3组最明显,并存在剂量依赖性(表2,3)。 表2 各组大鼠肝组织病理学变化(只) 组别 肝纤维化程度 0级 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 合计 A 10 0 0 0 0 10* B 10 0 0 0 0 10* C 0 0 1 2 4 7 D1 0 3 2 1 2 8* D2 2 2 3 1 1 9* D3 3 5 2 0 0 10* 合计 25 10 8 4 7 54 调整Ridit得分 0.236 0.555 0.718 0.827 0.927 - 注:A组:罗格列酮对照组;B组:正常对照组;C组:肝纤维化模型组;D1组:罗格列酮肝纤维化干预1组;D2组:罗格列酮肝纤维化干预2组;D3组:罗格列酮肝纤维化干预3组;* 与C组比较,P值均<0.05 表3 各组大鼠肝组织胶原纤维及网状纤维变化(x-±s) 组别 动物数(只) 胶原纤维(%) 网状纤维(%) A 10 0.1±0.1* 1.0±0.3* B 10 0.1±0.1* 1.0±0.3* C 7 12.1±1.1# 13.5±0.8# D1 8 6.1±0.2*# 4.9±0.2*# D2 9 4.8±0.5*# 2.1±0.7*# D3 10 2.2±0.2*# 1.9±0.7* 注:A组:罗格列酮对照组;B组:正常对照组;C组:肝纤维化模型组;D1组:罗格列酮肝纤维化干预1组;D2组:罗格列酮肝纤维化干预2组;D3组:罗格列酮肝纤维化干预3组;* 与C组比较,P值均<0.01;# 与B组比较,P值均<0.05 4. 罗格列酮对PPARγ和TIMP-1 mRNA表达的影响:模型组TIMP-1 mRNA表达明显增加,D组相比C组TIMP-1表达随剂量增加有逐渐减少趋势,D2、D3组明显低于模型组。与C组相比,D组PPARγ表达明显增加(表4)。 三、讨论 本实验结果显示,CCl4作用后,大鼠肝组织中TIMP-1明显升高,提示肝星状细胞被大量激活,胶原纤维和网状纤维染色可见纤维增生沉积于汇管区及中央静脉区,在肝纤维间隔内也呈弥漫分布,并有大小不等的假小叶形成。与C组相比,D组血清转氨酶水平明显下降,同时白蛋白水平明显升高,说明罗格列酮具有促进肝功能恢复的作用。逆转录聚合酶链反应检测示D组TIMP-1 mRNA表达水平明显低于模型组,同时D组PPARγ表达明显增加,提示罗格列酮可能通过激活PPARγ抑制TIMP-1上调导致的肝纤维化病变,并且罗格列酮的干预效应有明显的量效关系。 本实验结果提示,罗格列酮可下调TIMP-1基因表达,一定程度上解除了对MMP-1和MMP-9的抑制作用,有助于细胞外基质的降解,罗格列酮可能通过激活PPARγ途径,降低TIMP-1表达,继而抑制肝星状细胞的增殖及细胞外基质分泌,减轻肝脏损伤。从而证实PPARγ很可能是抗肝纤维化的一个治疗靶位,为延缓肝纤维化的进展提供了一个新思路。 参 考 文 献 1Luo YJ, Yu JP, Luo HS, et al. Prevention function study on ginkgo bibloba extract in CCl4-induced liver fibrosis. Zhonghua Xiaohua Zhazhi, 2004, 24: 307-308. 罗燕军,于皆平,罗和生,等.银杏叶提取物对四氯化碳诱发大鼠肝纤维化的预防作用.中华消化杂志,2004,24:307-308. 2Li S, Wu P, Yarlagadda P, et al. PPAR alpha ligand protects during cisplatin-induced acute renal failure by preventing inhibition of renal FAO and PDC activity. Am J Physiol Renal Physiol, 2004, 286: F572-F580. 3Lin Q, Ma J, Gu Y, et al. Mechanism of rosiglitazone znti-fibrosis effeat on unilateral ureteral obstruction rats. Zhongguo Linchuang Yaoxue Zazhi, 2003, 12: 135-138. 林沁,马骥,顾勇,等.罗格列酮对单侧输尿管梗阻大鼠肾间质纤维化的保护作用及其机制.中国临床药学杂志,2003,12:135-138. 4Liu ZS, Cheng GY, Song J, et al. Protective effeat of rosiglitazone on rat kidney after unilateral ureteral obstruction. Zhonghua Shenzangbing Zazhi, 2004, 20: 268-272. 刘章锁,程根阳,宋洁,等.罗格列酮对单侧输尿管梗阻大鼠肾脏的保护作用.中华肾脏病杂志,2004,20:268-272.
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