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肝脏是人体内重要的代谢场所,也是必不可少的解毒器官。随着人们生活水平的提高,特别是饮食习惯的改变,高脂与亚硝酸盐类食物摄入的增多,使得肝脏承载着相当大的负荷,甚至受到严重的损伤。肝脏损伤可分为急性与慢性,其中急性肝损已有较多的救治手段,且治愈率高;但是慢性肝损的救治就困难多了。究其原因,诱因过多、前期症状不明显、机理不明,难以对症下药,所以我们需要更多有关慢性肝损的研究,并为临床治疗提供科学依据。本研究在前期的单一化学毒物亚硝胺及其纳米制剂诱发建立小鼠肝损伤的基础上,探讨与日常饮食高脂的共暴露对肝脏损伤的影响规律,以及相应的发病机理。目的:探究高脂与纳米亚硝胺(Nano DEN)共同暴露对肝脏的慢性损伤影响,为临床慢性肝损的防治提供科学依据。方法:1)将SPF级昆明小鼠随机均分为四组—普通组、高脂饮食组、Nano DEN组和高脂饮食+Nano DEN的共暴露组。其中,普通组与Nano DEN组喂养普通饲料;高脂组和共暴露组喂养高脂饲料。实验期间,对Nano DEN和共暴露组的动物进行每周一次化学毒物Nano DEN的腹腔注射;对普通组和高脂饮食组的动物进行每周一次等量生理盐水的腹腔注射。并分别在10周、20周、25周时处死各组中的部分小鼠,采集各小鼠血液和肝脏,在记录肝脏大体观的同时,利用生化分析仪检测小鼠血清中肝功能的生化指标以及肝组织中脂质水平。2)采用H&E染色技术检测小鼠的肝脏与肠道之病理形态结构变化,并进行炎症评分;同时使用16s r RNA基因测序技术进行肠道排菌群检测。3)采用实时荧光定量PCR法检查并分析不同时期各组小鼠肝组织中炎症因子(COX-2,TNF-α)、脂肪化因子(PPAR-γ,AP-2)、纤维化因子(TGF-β1、Smad-2)的m RNA表达情况。4)利用免疫组织化学染色方法检测小鼠肝组织样本中炎症因子(COX-2)、增殖因子(β-catenin)、老化因子(p16、p21)和缺氧因子(HIF-1α)相关蛋白的表达变化。结果:1.高脂可以诱变脂肪肝及其恶变1)与普通组的动物相比,我们观察到长期摄入高脂饲料的小鼠整体呈现肥胖,其肝脏外观呈现多个白色肿瘤结节,肝组织出现大量脂肪空泡。同时肝组织中甘油三酯含量的上升也显示高脂组小鼠脂肪化程度严重。2)免疫组织化学染色结果显示:与普通组相比,高脂喂养能使小鼠肝组织中炎症因子COX-2的蛋白表达异常升高(上升210%;p<0.01);细胞老化相关因子p21蛋白(上升210%,p<0.01)和缺氧诱导因子HIF-1α蛋白(上升158%,p<0.05)的表达也出现明显增高。3)基于16s r RNA基因测序技术,比对普通组的菌群落结构,高脂组样本出现可引发炎症的革兰氏阴性菌上调情况,而调节肠道微环境、维持稳态的菌落呈现下调趋势。2.高脂饮食+Nano DEN的共暴露可促进脂肪肝及其恶变的进程1)相比普通组,高脂组和Nano DEN组的小鼠在第25周时出现了明显的肝损伤情况;共暴露组的小鼠则会早5周左右就出现相应的肝损伤病变,而且伴随更为严重的炎型浸润、纤维化,以及多发性白色肿瘤结节等肝脏病理结构紊乱。另外,血清和肝组织中甘油三酯结果也提示共暴露组动物的肝脂质最为严重。2)实时荧光定量PCR法检测的结果显示:(1)从第20周开始,高脂组(COX-2:上升194%,p<0.05;TNF-α:上升49%,p<0.05)和Nano DEN组(TNF-α:上升288%,p<0.05)的炎症因子有了明显表达,但都不及共暴露组(COX-2:上升367%,p<0.01;TNF-α:上升230%,p<0.01)显著。特别是发展到后期,在第25周时共暴露组(COX-2:上升648%,p<0.05;TNF-α:上升298%,p<0.001)的炎症因子表达达到最高值;(2)脂肪化因子的变化主要集中在高脂组与共暴露组;20周时相比于高脂组(AP-2:上升452%,p<0.01)的表达量上升,共暴露组(PPAR-γ:上升716%,p<0.01;AP-2:上升575%,p<0.01)表达更为显著。这种增长趋势在第25周达到高峰,共暴露组(PPAR-γ:上升924%,p<0.01;AP-2:上升935%,p<0.05)以十倍的增长显得格外突出。(3)在前期,各组动物肝组织中纤维化的表达不明显,直到第25周时,各组的肝组织纤维化程度才有了显著性差异。高脂组(Smad-2:上升164%,p<0.01;TGF-β1:上升77%,p<0.05)和Nano DEN组(Smad-2:上升144%,p<0.001;TGF-β1:上升101%,p<0.05)的纤维化因子的m RNA表达量有所上升,但不及共暴露组(Smad-2:上升331%,p<0.01;TGF-β1:上升169%,p<0.05)显著。3)免疫组织化学染色结果显示:(1)与普通组、高脂组和Nano DEN组相比,共暴露组的小鼠肝组织中COX-2蛋白和β-catenin蛋白表达异常,且升高量最为明显(COX-2:上升178%,p<0.001;β-catenin:上升178%,p<0.001),而且β-catenin的入核率也出现上升(上升213%,p<0.001)。(2)而在缺氧诱导因子HIF-1α蛋白中,Nano DEN组(上升115%,p<0.001)也不及共暴露组(上升141%;p<0.01)升高显著。(3)至于在细胞衰老方面,共暴露组中肝组织内老化相关因子p16蛋白和p21蛋白的表达有明显上调(p16:上升139%,p<0.05;p21:上升133%,p<0.01),并且作为定位于细胞核的p16蛋白来说,其入核率也是显著变化(上升213%;p<0.01)。结论:持续的高脂饮食与化学毒物Nano DEN摄入的共暴露,经肝、肠两处损伤刺激的合并,激活炎症因子COX-2和β-catenin介导的信号,使得肝组织代谢出现紊乱,脂质得不到分解从而过度沉积于肝脏,以致促进细胞缺氧环境的形成,进而刺激肝组织的氧化应激反应,损伤细胞线粒体,引发细胞老化、炎性迁延,最后致使脂肪肝恶变,甚至成癌。