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目的:2型糖尿病作为一种流行性疾病已经成为重大的公共健康问题,其慢性并发症可广泛累及肝、肾、心、肺、视网膜、血管、神经系统、骨骼肌及皮肤等组织器官,其中糖尿病性肝脏病变主要表现为非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholicfatty liver disease,NAFLD)。NAFLD与2型糖尿病(Type2diabetesmellitus,T2DM)拥有共同土壤即炎症与胰岛素抵抗(Insulin resistence,IR)[1]。Toll样受体4(Tolllike receptor4,TLR4)是主要的模式识别受体,除外源性配体外,还可与炎症、组织损伤、应激等相关的内源性配体(danger-associated molecular patterns,DAMPS)结合[2],参与机体免疫应答、炎症反应、氧化应激,在多种慢性炎症和自身免疫性疾病的发生、发展过程中起到重要作用[3]。另外,锌指蛋白A20是由炎症反应激活的重要调节蛋白,可抑制由TLR4介导的NF-κB的活化,是TLR4/NF-κB信号通路重要的负反馈调节因子[4]。辛伐他汀是羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶抑制剂,可减少胆固醇及低密度脂蛋白形成[5],近来研究证实辛伐他汀具有调脂作用之外的抗炎、抗氧化、免疫调节等作用,在多种慢性炎症疾病中具有广大应用前景。本实验应用高糖高脂饲料联合小剂量链脲佐菌素(streptozocin, STZ)制备2型糖尿病大鼠模型,检测其肝脏中TLR4的表达及辛伐他汀干预后的变化,以阐明辛伐他汀对糖尿病性肝脏病变的保护作用及其机制,同时检测锌指蛋白A20在2型糖尿病大鼠肝脏组织中的表达并探讨其作用机制。方法:40只雄性清洁级Sprague-Dawle(ySD)大鼠,鼠龄6周,体重为180g±20g。清洁实验室环境下予普通饲料适应性喂养1周,后应用随机数字表法从40只SD大鼠中随机抽取10只作为正常对照组(A组),余为实验组。对照组以普通饲料喂养,实验组以高糖高脂饲料(普通饲料中加入20%白砂糖、2.5%胆固醇、15%熟猪油)[6]喂养。实验组在高糖高脂饲料喂养4周后,一次性腹腔注射STZ30mg/kg。实验第6周末选取空腹血糖大于正常大鼠空腹血糖3个标准差(即7.8mmol/L)且伴有胰岛素敏感指数(Insulin Sensitivity Index,ISI)下降者确定为2型糖尿病大鼠模型[7],共26只,将其随机分为两组,即单纯2型糖尿病组(B组,13只),辛伐他汀干预组(C组,13只)。C组予20mg/kg辛伐他汀[8]灌胃,每日给药1次,连续灌胃8周,A组、B组均予等体积生理盐水灌胃。实验14周末1.心脏取血2mL待测空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、谷氨酸氨基转移酶(Glutamate aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(Aspartateaminotransferase,AST)、高密度脂蛋白胆固醇(High density lipoproteincholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(Low density lipoproteincholesterol,LDL-C)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、总胆固醇(Cholesterol,TC)等生化指标。2.取部分肝组织置于液氮中保存,采用RT-PCR法检测TLR4mRNA的表达水平;另取一肝叶予4%多聚甲醛固定,待HE染色观察肝脏形态学变化,免疫组织化学方法检测TLR4、A20的蛋白表达,且应用免疫组化图像分析系统计算其免疫组化评分即IHS[9]。使用spss13.0统计软件处理实验数据,三组数据均进行正态性检验、方差分析,正态分布资料以(X±s)表示,偏态分布资料以四分位数法表示多组比较采用单因素方差分析(ANOVA),组间比较应用SNK检验。相关性分析采用直线相关分析法,均以P<0.05确定为有统计学意义。结果:1实验6周末实验数据实验组FBG为12.02±2.7mmol/L明显高于对照组的6.16±0.38mmol/L(P<0.05);对照组空腹胰岛素(Fasting insulin,FINS)为17.82(17.46,18.02)mIU/L与实验组19.02(18.68,19.15)mIU/L比较差异无明显统计学意义(P>0.05);实验组ISI0.0046(0.0038,0.0052)低于对照组0.0094(0.0088,0.0095),差别有统计学意义(P<0.05)。(Table1)2实验14周末实验数据血糖:B组FBG为12.37±3.0mmol/L、C组FBG为11.50±2.0mmol/L,均明显高于A组的5.72±0.43mmol/L,差别均有统计学意义(P<0.05),比较B组、C组的FBG无明显差异(P>0.05)。肝功、血脂:A组:ALT53.25±5.20U/L、AST184.25±12.5U/L、HDL-C0.71±0.25mmol/L、LDL-C1.23±0.16mmol/L、TG0.78±0.45mmol/L、TC2.40±0.21mmol/LB组:ALT84.4±6.8U/L、AST221±16.30U/L、HDL-C0.53±0.15mmol/L、 LDL-C2.12±0.10mmol/L、TG1.81±0.24mmol/L、TC5.50±0.82mmol/LC组:ALT60.3±10.5U/L、AST207±14.8U/L、HDL-C0.67±0.08mmol/L、LDL-C1.63±0.04mmol/L、TG1.06±0.31mmol/L、TC2.93±0.42mmol/L结果示B、C两组的ALT、TG、TC、LDL-C水平明显高于A组, C组水平低于B组,差别有统计学意义(P<0.05),三组AST、HDL-C比较差别无统计学意义。(Table2、3)3肝脏病理改变3.1肉眼观察:A组大鼠肝脏呈红褐色,颜色鲜亮,有光泽,肝叶边缘锐利。B组、C组肉眼观察无明显差异均表现为:肝脏体积明显增大,颜色多为浅灰色或褐色,无光泽,边缘圆钝。3.2HE染色:A组大鼠肝细胞排列规则,以中央静脉为中心呈规则放射状排列,肝细胞结构清晰,胞核居中,胞质清晰,偶见炎细胞。B组肝细胞排列结构紊乱,肝细胞体积明显增大、变圆,胞内含大小不一的脂滴,胞核偏向,甚至挤到细胞一侧呈现印戒细胞,肝小叶内现炎细胞浸润,C组虽然也有肝细胞脂肪样变性、排列紊乱、炎细胞浸润等情况,但是较B组明显减轻。(Fig.14-16)4TLR4与锌指蛋白A20蛋白表达情况4.1TLR4TLR4蛋白表达主要表现为胞质内的棕黄色颗粒沉着,A组大鼠肝脏有少量表达,呈浅黄色;B组大鼠肝脏TLR4的含量明显高于A组,深黄;C组大鼠其表达较B组明显减少,但仍多于A组。免疫组化图像分析结果示A组IHS为2.4±1.14;B组IHS为8.3±0.82;C组IHS为5.6±1.8。B组IHS是A组的3.5倍,C组是B组的67.42%,差别具有统计学意义(均P<0.05)(Table4,Fig.8-10)。相关分析表明,大鼠肝脏TLR4的表达与ALT呈正相关(r=0.87,p<0.05)4.2锌指蛋白A20A20蛋白表达以胞质出现棕黄色或棕褐色颗粒来判断,免疫组化结果IHS:A组1.8±0.83;B组7.4±1.3;C组4.6±1.6,B组是A组的4.1倍,C组是B组62.16%,差异具有统计学意义(P<0.01)。(Table4,Fig.11-13)5TLR4mRNA表达TLR4mRNA表达结果以rTLR4表示(rTLR4=TLR4OD值/β-actin OD值),A组大鼠肝组织TLR4mRNA表达较弱(rTLR4为0.31±0.05),B组大鼠肝组织TLR4mRNA的表达(rTLR4为1.07±0.23)是A组的3.4倍,而C组(rTLR4为0.78±0.35)是B组72.8%,差异均有统计学意义(P<0.05)。(Table5,Fig.7)结论:1TLR4可能参与了糖尿病性肝脏病变的发生、发展。2辛伐他汀可能通过下调肝脏组织中TLR4的表达,发挥对肝脏的保护作用。3A20通过代偿性表达增加,从而减轻炎症反应,减轻肝脏组织损伤。