非酒精性脂肪性肝炎大鼠肝脏微量元素和氧化应激的改变及运动的作用

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目的:  采用蛋氨酸-胆碱缺乏(MCD)饲料诱导大鼠建立非酒精性脂肪性肝炎(NASH)模型并采用有氧运动作为干预手段,观察大鼠血液铁铜锌浓度、肝脏铁铜锌锰含量、肝脏氧化应激和脂质过氧化的变化,探讨NASH铁铜锌锰状态的改变和意义,以及运动的保护效应。  方法:  雄性成年SD大鼠(260±30g)32只,根据体重按照随机区组设计的原则分为2组,分别给予MCD饲料和蛋氨酸胆碱充足(MCS)饲料,即对照饲料。每组再分为运动组和静息组,即共4组,分别为MCD+运动(ED)、MCD+静息(SD)、MCS+运动(ES)、MCS+静息(SS)。过渡性喂养1周后,正式开始实验。运动组(ED和ES)开始游泳,每周5天,每天1次,共持续8周。静息组(SD和SS)除不进行运动外,其余处理与对应运动组相同。8周后,大鼠禁食12h、称重、戊巴比妥钠麻醉后取静脉血、灌流、处死,采集肝脏样本,称量肝脏湿重,计算肝指数并观察肝脏外观。苏木精-伊红(HE)染色法和油红O脂肪染色法制作切片,观察肝脏样本组织形态、脂肪变性和炎症进展。用全自动动物血液细胞分析仪测定红细胞相关指标,包括血红蛋白(Hb)、血细胞比容(Hct)、红细胞分布宽度(RDW)、平均红细胞体积(MCV)和平均红细胞血红蛋白(MCH)。用全自动生化分析仪测定血清铁(SI)、铜和锌浓度。取肝脏组织测定非血红素铁(NHI)、铜、锌、锰含量,且测定肝脏氧化应激和脂质过氧化指标,包括硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)、总抗氧化能力(TAOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活力和抑制羟自由基能力(RSC)。  结果:  MCD饲料对大鼠体重、肝指数、Hb、Hct、血清锌、肝脏NHI、锌、铜含量、TBARS含量、SOD活力、TAOC和RSC的主效应均有影响(P<0.01),对肝重、肝锰和RDW同样有影响(P<0.05);运动对体重、肝重有影响(P<0.01),对肝脏TBARS含量有影响(P<0.05);MCD饲料和运动对肝指数、血清铜、肝锌和铜含量的交互作用均有影响(P<0.01),对肝重和肝脏TAOC的交互作用同样有影响(P<0.05)。  与SS组相比,SD组体重、Hb、血清锌含量、肝铜、锌含量、SOD活力、TAOC和RSC均显著降低(P<0.01),Hct、肝锰水平同样显著降低(P<0.05),肝重、肝指数、肝脏NHI和TBARS含量均显著升高(P<0.01),血清铜含量同样显著升高(P<0.05);ES组体重显著降低(P<0.01);ED组体重、Hb、血清锌浓度、肝锌含量、SOD活力、TAOC和RSC均显著降低(P<0.01),Hct同样显著降低(P<0.05),肝指数、肝脏NHI和TBARS含量均显著升高(P<0.01)。  与ES组相比,ED组体重、血清锌含量和RSC均显著降低(P<0.01),Hb、Hct、肝锌含量和SOD活力同样显著降低(P<0.05),肝指数、肝脏NHI和TBARS含量均显著升高(P<0.01)。  与SD组相比,ED组的肝重、肝指数、血清铜含量和肝脏TBARS含量均显著降低(P<0.01),肝铜含量显著升高(P<0.01),肝锌含量同样显著升高(P<0.05)。  结论:  通过上述观察,发现MCD饲料诱导的NASH大鼠肝脏发生铁过载、脂质过氧化和氧化应激,并且伴有肝铜锌锰水平降低,肝脏铁、铜、锌、锰状态的改变可能参与了NASH的发展。有氧运动具有缓解肝脏铜、锌含量降低的作用,并且部分抑制氧化应激反应。运动可能通过抑制氧化应激反应对NASH发挥有益作用,这种作用可能与铜、锌的稳态调节或作用有关。
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