体外培育牛黄治疗果糖诱导非酒精性脂肪性肝病的作用及其机制研究

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第一部分:果糖诱导非酒精性脂肪性肝病小鼠动物模型的构建和评价目的:建立高果糖饮食诱导的非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)小鼠模型,并评价其特征。方法:C57BL/6小鼠给予含30%(w/v)果糖的蒸馏水饲养8周,对照组给予蒸馏水饲养。分别于第2、4、6和8周测量小鼠的体重及肝脏重量,并计算肝脏指数。采用试剂盒测定血清中各类脂质含量,同时测定小鼠空腹血糖(FPG)、空腹血清胰岛素(FINS)含量并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。取小鼠肝脏,行HE染色和油红O染色,观察组织病理学变化。结果:与对照组相比,NAFLD小鼠的体重、肝脏重量和肝脏指数均显著增加(P<0.05)。高果糖饮水能显著增加血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和游离脂肪酸(FFA)含量,显著降低血清中高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量(P<0.05)。HOMA-IR在模型组小鼠中持续升高,直至8周时为对照组的5.8倍,差异具有统计学意义(P<0.05)。组织病理学结果表明,该模型小鼠在第2周即出现肝脏脂滴,随着建模时间延长,在第8周时脂滴逐步扩大呈显著弥漫性大脂滴和脂肪变性。结论:30%高果糖饮水8周可建立与人类肝脏病理特征、血脂变化等相似的NAFLD小鼠模型,该模型可用于果糖致NAFLD的发病机制及药物治疗研究。第二部分:体外培育牛黄对果糖诱导NAFLD小鼠的保护作用及机制目的:初步评价体外培育牛黄(CBS)治疗果糖诱导NAFLD小鼠的药效,并从脂质代谢、氧化损伤和细胞凋亡的角度探究CBS缓解果糖诱导小鼠NAFLD的作用机制。方法:用30%(w/v)果糖水喂养雄性C57BL/6小鼠8周,诱导NAFLD动物模型。对小鼠分别灌胃50 mg/kg和100 mg/kg的CBS或阳性治疗药物GW4064(30mg/kg)2周。通过测量小鼠体重和肝脏重量计算肝脏指数。测定小鼠FPG及FINS含量,评价小鼠胰岛素抵抗水平。行口服葡萄糖耐量试验(OGTT),评价小鼠胰岛β细胞功能和机体血糖调节能力。小鼠肝脏行HE染色以及油红O染色,观察肝脏显微结构改变并评价其脂质累积程度;检测小鼠肝组织中TG、TC、FFA等含量;测定小鼠血清中TG、TC、LDL-C和HDL-C等含量,全面评价小鼠脂质代谢改变。检测小鼠肝脏组织中活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等氧化损伤指标。采用Western blot检测小鼠肝脏中脂肪酸合成酶(FAS)及激素敏感性脂肪酶(HSL)表达,氧化应激相关核受体核因子E2相关因子(Nrf2)表达,以及凋亡相关蛋白NF-κB、CASPASE-3、BAX和BCL-2表达。小鼠肝脏行TUNEL染色,检测肝细胞凋亡情况。结果:CBS可以显著缓解高果糖饮水导致小鼠的体重增加,降低肝脏指数。且有效降低NAFLD小鼠血清中FPG、FINS、TG和TC水平,并增加了HDL-C水平。CBS治疗还显著抑制了肝脏中TG,TC和FFA的异常升高。从HE染色和油红O染色观察结果可见,CBS缓解了果糖所致的肝脏脂质蓄积和结构损坏。CBS能有效地降低FAS蛋白的表达,从而减少肝脏内源性脂肪生成;CBS增强肝脏中的SOD酶活性,降低ROS和MDA含量,同时降低核受体Nrf2表达。TUNEL染色显示,CBS显著降低肝细胞凋亡比例。Western blot结果显示凋亡相关蛋白NF-κB、CASPASE-3、BAX在CBS的治疗后表达显著降低。结论:CBS可通过改善代谢紊乱,增强肝脏抗氧化作用和减轻肝细胞凋亡,进而显著改善果糖诱导NAFLD小鼠肝脏脂质沉积。第三部分:CBS治疗果糖诱导NAFLD体外机制验证目的:建立果糖诱导L02肝细胞脂肪变性模型,并对该细胞模型进行评价。利用该模型与血清药理学技术研究CBS缓解肝细胞脂质积累的分子机制。方法:体外培养L02肝细胞,以不同浓度的果糖处理24 h诱导细胞脂肪变性。采用CCK-8法测定果糖对细胞活性的影响,试剂盒测定培养基中谷丙转氨酶(ALT)及谷草转氨酶(AST)含量,评价果糖对肝细胞的损伤程度。油红O染色观察细胞内脂滴的沉积情况,并测定细胞内TG含量,同时Western blot技术检测脂质代谢相关蛋白表达情况,明确果糖最佳造模浓度。利用血清药理学方法获得CBS含药小鼠血清,评价其对L02肝细胞增殖的影响。通过果糖诱导的L02细胞脂肪变性模型,以CBS含药血清和Nrf2激动剂Oltipraz干预,使用油红O染色和细胞内TG含量评价CBS含药血清通过Nrf2改善肝细胞脂质沉积的作用。采用ROS及凋亡检测试剂盒分别评价CBS含药血清对肝细胞脂质过氧化程度和凋亡的影响。采用RT-PCR技术检测脂质合成和凋亡相关基因的表达。结果:果糖浓度为4 mmol/L时,L02肝细胞内即有大量脂滴形成,且细胞内TG含量显著增加,为对照组的1.5倍。4 mmol/L果糖能显著上调Ch REBP、SREBP-1和ACC1蛋白表达。CBS含药血清对L02肝细胞增殖无显著影响。与模型组相比,CBS含药血清能有效减少果糖诱导的L02细胞脂滴形成,显著降低TG和ROS水平,显著降低肝细胞凋亡率(P<0.05)。CBS含药血清治疗组Ch REBP、SREBP-1c、FAS、ACC1、SCD1、BAX和CASPASE-3 m RNA表达水平明显低于模型组(P<0.05)。上述效应均可被Oltipraz逆转。结论:采用4 mmol/L果糖可成功诱导L02肝细胞脂肪变性,该模型适用于高果糖饮食诱导NAFLD脂质合成的体外机制研究。CBS含药血清能显著抑制果糖诱导的L02肝细脂肪沉积,其机制是CBS经Nrf2通路降低细胞内ROS水平,改善细胞内过氧化状态,从而减少细胞凋亡。第四部分:CBS对果糖诱导的小鼠肝脏胆汁酸平衡调节目的:探究CBS对NAFLD小鼠肝脏胆汁酸代谢轮廓的影响。方法:如同第二章构建NAFLD小鼠模型方法造模,造模成功后分别给予小鼠灌胃50 mg/kg和100 mg/kg CBS或阳性治疗药物GW4064(30 mg/kg)2周进行治疗。最后一天给药24 h后收集小鼠肝脏,并采用靶向代谢组学分析小鼠肝脏胆汁酸代谢轮廓。结果:NAFLD小鼠肝脏胆汁酸组成和含量相对正常小鼠发生显著改变,其中鹅去氧胆酸(CDCA)、去氧胆酸(DCA)、甘氨鹅去氧胆酸(GCDCA)含量升高(P<0.05),牛磺鼠胆酸(TMCA)、牛磺石胆酸(TLCA)、牛磺去氧胆酸(TDCA)含量降低(P<0.05)。与NAFLD模型小鼠相比,CBS组肝脏中CDCA、DCA、GCDCA含量降低(P<0.05),鼠胆酸(MCA)、TMCA、TDCA、牛磺胆酸(TCA)、和甘氨胆酸(GCA)含量升高(P<0.05)。结论:CBS能改善NAFLD小鼠胆汁酸的异常变化,这可能是CBS通过修复肝脏胆汁酸合成和转化途径,增加结合型胆汁酸含量而起到保护肝细胞的作用。
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