【摘要】 目的 研究脂联素(ADP)及其脂联素受体2(AdipoR2)在脂肪肝病理变化中的意义及中药的干预作用。 方法 采用单纯高脂饮食(高脂模型组)和四氯化碳皮下注射复合高脂低蛋白饮食诱导(复合模型组)的两组大鼠脂肪肝模型,各随机分为正常组、模型组和中药干预组。高脂模型组大鼠造模10周, 其中药组在第7周起予以中药(祛湿化瘀方)灌胃干预4周;复合模型组大鼠造模4周, 其中药组在第3周起予中药干预2周。观察项目:(1)肝组织HE染色,观察各组大鼠肝脂肪变性程度变化;(2)肝组织甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)、AdipoR2含量及血清ADP含量;(3)肝组织TG、FFA、AdipoR2、血清ADP含量间的相关性分析。数据均使用SPSS12.0软件包进行统计学分析。组间比较采用单因素方差分析S-N-K检验(q检验)。等级资料用Ridit分析。相关分析采用Bivariate相关分析。 结果 (1)在两个模型大鼠实验中,模型组肝组织均出现严重的脂肪变性,肝组织TG、FFA含量均显著升高,高脂模型组分别达正常组的3.2倍和3.5倍,q值分别为16.00和8.10,P值均<0.01;复合模型组分别达正常组的3.8倍和3.6倍,q值分别为10.10和10.87,P值均<0.01。血清ADP与肝组织AdipoR2均显著降低,高脂模型组分别为正常组的56.1%和56.0%,q值分别为10.19和9.03,P值均<0.01;复合模型组分别达正常组的55.6%和71.1%,q值分别为5.48和7.16,P值均<0.01;在两个模型中,中药干预组的TG、FFA含量显著低于模型组,ADP、AdipoR2含量显著高于模型组。(2)肝脏TG、FFA含量与血清ADP含量、肝组织AdipoR2含量之间均呈显著负相关。 结论 (1)血清ADP和肝AdipoR2水平均显著低下,在脂肪肝病理机制中有重要意义。(2)中药祛湿化瘀方可显著提高脂肪肝大鼠的ADP、AdipoR2水平,这可能为该方防治脂肪肝作用的重要药理环节。 【关键词】 脂肪肝; 中草药; 干预性研究; 脂联素 The role of adiponectin and adiponectin receptor Corresponding author: HU Yi-yang, Email: yyhuliver@ 163.com 【Abstract】 Objective To investigate the role of adiponectin (ADP) and adiponectin receptor 2 (adipoR2) in pathology of fatty liver, and to investigate the effect of Chinese herbal decoction (Qushi Huayu Decoction, QHD) on fatty liver disease. Methods Two experimental fatty liver models were used. One was induced with high-fat diet for ten weeks, and the rats were divided into normal, model and QHD group, the QHD group was administrated with QHD during the last four weeks. The other experimental fatty liver model was induced by subcutaneous injection of carbon tetrachloride (CCl4) in combination with high-fat and low-protein diet for four weeks, and the rats were also divided into normal, model and QHD group, the QHD group was administrated with QHD during the last two weeks. The observation items include: (1) hepatic steatosis (H.E. staining); (2) serum ADP, hepatic triglyceride (TG), free fatty acid (FFA) and adipoR2; (3) correlation among serum ADP content, hepatic TG, FFA and adipoR2. Results (1) Serious hepatic steatosis, increased hepatic TG and FFA, decreased serum ADP and hepatic adipoR2 were observed in the two models (P < 0.01). QHD administration significantly reduced the hepatic TG and FFA, and increased serum ADP and hepatic adipoR2 (P < 0.01) in these two models. (2) Inverse correlation was observed between hepatic TG, FFA and serum ADP, hepatic adipoR 【Key words】Fatty liver; Drugs, chinese herbal; Intervention studies; Adiponectin 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种与胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)和遗传易感性密切相关的代谢应激性肝损伤[1]。多数学者认为,肝细胞脂肪变性所致脂肪积聚一方面来源于基因缺陷,另一方面则主要来源于IR、内脏性肥胖以及具有复杂内分泌功能的脂肪组织、细胞分泌的因子如脂联素的作用[2-3]。作为由apM1基因编码的脂肪特异性细胞因子,脂联素具有促进糖脂代谢、减轻胰岛素抵抗、抗炎以及抗动脉粥样硬化等多方面作用,有研究发现,脂联素的上述生物学效应都依赖于主要位于肝脏的能表达脂联素gAcrp30的中等亲和受体的脂联素受体2的介导[4]。我们用两种大鼠脂肪肝模型并以中药干预,观察不同模型脂联素(adiponectin, ADP)及其脂联素受体2(adiponectin receptor 2, AdipoR2)变化同时,分析其变化与肝组织甘油三酯(triglyceride, TG)、游离脂肪酸(free fatty acid, FFA)含量的关系,结合中药干预效应以阐述脂联素及其受体在脂肪肝病理机制中的意义。 材料与方法 1. 实验动物:Wistar雄性大鼠26只,体质量150~ 2. 试剂和药物:CCl4,分析纯品,购自中国医药集团上海化学试剂公司;橄榄油,化学纯品,购自中国医药集团上海化学试剂公司;FFA试剂盒购自南京建成生物工程公司;TG试剂盒,浙江东欧生物工程公司;大鼠血清ADP、肝组织AdipoR2酶联免疫吸附检测试剂盒均购自美国ADL公司。 中药复方(祛湿化瘀方)组成及制备:茵陈(安徽)、虎杖(江苏)、田基黄(江西)、姜黄(四川)、生山栀(福建)。茵陈、虎杖、姜黄单味药醇提,栀子、田基黄单味水提醇沉,再五味合并。由上海中医药大学科技中心合作提取。制备成生药 3. 模型制备方法:选用2种动物模型:(1)单纯高脂饮食诱导的大鼠脂肪肝模型(高脂模型组):饲以大鼠高脂饲料(88%普通饲料+2%胆固醇+10%猪油),共10周。饲料由苏州双狮动物饲料厂加工提供。(2)CCl4皮下注射复合高脂低蛋白饮食诱导的脂肪肝模型(复合模型组):首次皮下注射纯CCl4,剂量为每 4. 动物分组和给药:实验分两批进行:(1)高脂模型组:SD雄性大鼠19只,随机取5只大鼠作为正常组,另14只大鼠予高脂饲料。14只大鼠造模6周后,随机分为模型组和中药干预组各7只。中药组灌胃给药每 5. 观察项目和方法:两批实验均在造模和用药周期完成后,用2%戊巴比妥钠3ml/kg腹腔注射麻醉, 打开腹腔。经下腔静脉采血,离心后吸取血清, 6. 统计分析方法:数据均使用SPSS12.0软件包进行统计学分析。计量资料以平均数±标准差(x-±s)表示。组间比较采用单因素方差分析S-N-K检验(q检验)。等级资料用Ridit分析。相关分析采用Bivariate相关分析。 结 果 1. 各组大鼠肝组织病理的变化:高脂模型组和复合模型组大鼠均显示肝细胞存在大量的脂肪沉积。前者出现有密集的小泡状脂肪变性,有散在的点状坏死及轻度炎细胞浸润;后者见肝细胞大泡状脂肪变性及气球样变性,从肝细胞中央静脉区逐渐向周围肝细胞发展,并可见灶状坏死和淋巴细胞浸润,伴有显著的炎症表现。Ridit分析结果显示:在两个模型中,模型组脂肪变性程度较正常组均显著升高,q值分别为10.02和8.21,P值均<0.01,中药干预组脂肪变性程度较模型组显著降低,q值分别为5.36和3.93,P值均<0.01,见表1,图1。 2. 各组大鼠肝组织TG、FFA含量的变化:高脂模型组实验结果显示,模型大鼠肝组织TG和FFA含量大幅度升高,其均值分别达正常组的3.2倍和3.5倍,q值分别为16.00和8.10,P值均< 0.01。复合模型组实验显示,模型大鼠肝组织TG和FFA含量大幅度升高,其均值分别达正常组的3.8倍和3.6倍,组间比较q值分别为10.10和10.87,P值均<0.01。在两批不同模型的实验中,均显示中药干预组的肝组织TG和FFA含量显著低于模型组, 中药干预组与高脂模型实验组比较,q值分别为10.83和6.38,与复合模型实验组比较,q值分别为6.46和8.77,P值均<0.01,见表2。 3. 各组大鼠血清ADP及肝组织AdipoR2含量的变化:高脂模型组中,模型大鼠血清ADP及肝组织AdipoR2水平均显著较正常组降低,其均值分别达正常组的56.1%和56.0%,组间比较,q值分别为10.19和9.03, P值均<0.01;在复合模型组中,模型大鼠血清ADP及肝组织AdipoR2水平较正常组亦显著降低,其均值分别达正常组的55.6%和71.1%,组间比较,q值分别为5.48和7.16, P值均<0.01。在两个模型中,中药干预组的血清ADP及肝组织AdipoR2含量则显著高于模型组,中药干预组与高脂模型实验组比较,q值分别为9.36和6.74,与复合模型实验组比较,q值分别为5.25和5.52,P值均<0.01,见表3。 4. 肝组织TG、FFA含量与血清ADP含量、肝组织AdipoR2含量相关性分析:对高脂模型组19只大鼠和复合模型组的24只大鼠分别进行肝组织TG、FFA含量与血清ADP含量、肝组织AdipoR2含量相关性分析。结果显示:两批不同模型的实验均一致显示:肝组织TG与FFA含量、血清ADP含量与肝组织AdipoR2含量呈显著正相关;肝组织TG、FFA含量均与血清ADP含量、肝组织AdipoR2含量呈显著负相关,见表3(略)。 讨 论 脂联素是由apM1基因编码的脂肪特异性细胞因子,又名脂肪细胞补体相关蛋白(Acrp30),是目前已知的惟一一个与肥胖呈负性相关的脂肪分泌蛋白,在肥胖者脂肪组织中的基因表达明显降低[6]。低脂联素血症与肥胖和IR存在密切联系,可能是导致NAFLD发生的重要因素之一[7]。有研究表明,主要在肝脏表达的脂联素受体2,通过表达脂联素gAcrp30的中等亲和受体,介导了脂联素的各种生物学效应,尤其是在肝脏脂肪酸合成与代谢中的积极作用[4]。腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-Activated Kinase, AMPK)是肝脏脂肪酸合成与氧化的关键信号分子,脂联素在与其受体结合后,能激活AMPK,引起其下游一系列分子的改变,主要有以下几方面:(1)减少肝糖输出,其中AMPKα2亚单位是脂联素抑制肝糖输出最关键的靶点[8];(2)使其下游限速酶ACC失活而发挥促进脂肪酸氧化作用,降低血FFA水平[9]。(3)使ACCase磷酸化而活性降低,Malonyl-CoA含量下降,从而减少肝脏脂肪沉积。另外Malonyl-CoA是肉毒碱脂酰转移酶1的抑制剂,它的减少也可以增加脂肪酸氧化,进一步减少肝脏脂肪含量[10-11]。 FFA异常增多在NAFLD的发生和发展中起着非常重要的作用,高游离脂肪酸血症与高胰岛素血症一起形成NAFLD病理过程中的两个基本代谢缺陷,相伴的脂肪毒性和葡萄糖毒性造成肝损害,并诱导系统性代谢应激,产生代谢功能不全综合征[12]。导致肝脏FFA异常增多的原因包括胰岛素抵抗引起的脂肪组织脂解增多、肝脏合成FFA增多、FFA氧化分解减少,极低密度脂蛋白合成与分泌障碍等[13]。其中肝脏对FFA合成与氧化代谢的失衡是FFA增高的重要原因之一。 本研究的高脂模型和CCl4复合模型两批实验均显示,模型组大鼠肝细胞存在大量的脂质沉积(其中后者伴有的炎症损伤明显),其肝组织TG和FFA含量均大幅度升高,而血清ADP及肝组织AdipoR2水平均显著低于正常组水平,同时均显示:肝组织TG含量与FFA含量呈显著正相关;肝组织TG、FFA含量均与血清ADP含量、肝组织AdipoR2含量呈显著负相关。由此可见,尽管两种大鼠脂肪肝模型在发病机制、肝组织脂肪变的程度和类型、肝组织炎症变化等方面均有所不同,但都充分证实此两种模型均存在低脂联素血症和低肝组织AdipoR2含量这一病理机制,并与肝脏脂质沉积程度和FFA含量密切关联,这一实验结果对脂联素及其受体在脂肪肝病理机制中的重要意义进一步提供了重要的证据。 由茵陈、虎杖、姜黄、栀子、田基黄组成的中药复方(祛湿化瘀方)有显著的防治脂肪肝的作用[14-15],本研究再次证实其显著降低FFA含量、抑制肝脏脂肪沉积作用同时,也发现了该方可显著提高模型组中处于低下的血清ADP含量、肝组织AdipoR2含量。这不仅提示了这可能是祛湿化瘀方防治脂肪肝作用的重要药理环节,更重要的是,通过药物干预,提高血清ADP含量、肝组织AdipoR2含量而降低FFA和肝脏脂肪含量的结果,进一步证实了脂联素及其受体在脂肪肝病理机制中的重要意义。有望为脂肪肝的治疗研究开拓新的思路。 参 考 文 献 [1]Williams R. 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