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目的:观察虫草菌丝对四氯化碳诱导急性肝损伤和肝纤维化小鼠NK细胞功能的影响,初步探讨虫草菌丝调节肝脏NK细胞抗肝损伤及肝纤维化的作用机制。
方法:本论文分为三个部分。
1、CCl4皮下注射诱导小鼠急性肝损伤模型,分为正常组、正常加虫草组、模型组、虫草组和Poly I:C组。正常组与模型组均予双蒸水10ml/kg灌胃,每天一次,连续5天;虫草组与正常加虫草组均予虫草菌丝浸膏120mg/kg灌胃,每天一次,连续5天;Poly I:C组予PolyI:C1mg/kg腹腔注射,2天1次,连续3次。模型组、虫草组、Poly I:C组小鼠均于第5日皮下注射50%CCl4,剂量为6ml/kg;正常组、正常加虫草组小鼠予皮下注射等剂量橄榄油。所有小鼠于皮下注射药物后20小时处死,试剂盒测定小鼠ALT、AST、T.Bil水平及肝组织IL-6、IL-10、MCP-1、IFN-γ、TNF、IL-12p70、IL-15等炎症因子水平;分离小鼠肝脏淋巴细胞,流式细胞技术检测肝脏NK1.1+CD3-细胞数量及其表面NKG2D和Ly49A受体表达;HE染色观察肝组织炎症情况。
2、CCl4腹腔注射诱导肝纤维化小鼠模型,分为正常组及模型组。其中正常组分为正常对照组、正常加虫草组、正常加Poly I:C组;模型组分为模型对照组、虫草组、Poly I:C组。模型组小鼠均予腹腔注射10%CCl4造模,剂量为2ml/kg,2天1次,每周连续3次,连续4周。正常组小鼠予腹腔注射等剂量橄榄油。自造模之日起,正常加虫草组与虫草组均予虫草菌丝浸膏120mg/kg灌胃,每天一次,连续7天,连续4周。正常加Poly I:C组与Poly I:C组均予Poly I:C1mg/kg腹腔注射,2天1次,每周连续3次,连续4周。正常对照组与模型对照组均予双蒸水10ml/kg灌胃,每天1次,连续7天,连续4周。所有小鼠连续用药4周后处死,试剂盒测定小鼠ALT、AST、Alb、T.Bil水平及肝组织IL-6、IL-10、MCP-1、IFN-γ、TNF、IL-12p70、IL-15等炎症因子水平;分离小鼠肝脏淋巴细胞,流式细胞技术检测肝脏NK1.1+CD3-细胞数量及其表面NKG2D和Ly49A受体表达;HE和天狼星红染色分别观察肝组织炎症和胶原沉积情况。
3、CCl4联合ASGM-1诱导NK抑制的肝纤维化小鼠模型,分为同型对照模型组、同型对照虫草组、抑制剂模型组与抑制剂虫草组。所有小鼠均予腹腔注射10%CCl4造模,剂量为2ml/kg,2天1次,每周连续3次,连续4周。自造模之日起,抑制剂模型组与抑制剂虫草组于1d、7d、14d、21d四个时间点腹腔注射ASGM-1,剂量为20ug/只。同型对照模型组与同型对照虫草组于相同时间点腹腔注射等剂量Rabbit IgG。抑制剂虫草组与同型对照虫草组均予虫草菌丝浸膏120mg/kg灌胃,每天1次,连续7天,连续4周。抑制剂模型组与同型对照模型组均予双蒸水10ml/kg灌胃,每天一次,连续7天,连续4周。所有小鼠连续用药4周后处死,试剂盒测定小鼠ALT、AST、Alb、T.Bil水平及肝组织IL-6、IL-10、MCP-1、IFNγ、TNF、IL-12p70、IL-15等炎症因子水平;分离小鼠肝脏淋巴细胞,流式细胞技术检测肝脏NK1.1+CD3-细胞数量及其表面NKG2D和Ly49A受体表达;HE和天狼星红染色分别观察肝组织炎症和胶原沉积情况。
结果:
1、与正常组相比,正常加虫草组肝脏淋巴细胞总数、肝脏NK细胞及其表面NKG2D和Ly49A受体表达增多;模型组小鼠肝、脾体比升高,转氨酶及总胆红素水平升高,肝脏淋巴细胞总数、肝脏NK细胞及其表面NKG2D受体表达增多,肝组织促炎症因子水平上调,HE示肝细胞大量坏死和炎细胞广泛浸润。虫草组和Poly I:C组均能降低转氨酶水平,增加肝脏淋巴细胞总数,对肝脏NK细胞数量及其表面NKG2D和Ly49A受体表达均有不同程度上调作用,HE提示肝组织炎症情况均有改善。
2、与正常对照组相比,正常加虫草组肝脏淋巴细胞总数增加、肝脏NK细胞数量及其表面NKG2D和Ly49A受体表达减少,肝组织IL-10水平升高;正常加Poly I:C组肝、脾体比、肝脏淋巴细胞总数、肝脏NK细胞及其表面NKG2D和Ly49A受体表达、血清T.Bil均升高,血清Alb、肝组织IL-12p70及IL-15水平均下降;模型对照组肝脾体比、血清转氨酶及T.Bil水平升高、肝组织Hyp含量、肝脏淋巴细胞总数、肝脏NK细胞数量及其表面Ly49A受体表达、肝组织IL-6、IL-10、MCP-1、TNF水平均升高,血清Alb、肝组织IL-12p70与IL-15水平均下降。与模型对照组相比,虫草组可减小肝脾体比,改善肝功能水平,减少肝脏淋巴细胞总数和肝脏NK细胞数量,降低肝脏IL-6、MCP-1、TNF水平,上调肝脏IFN-γ、IL-12p70、IL-15水平;Poly I:C组可减小模型小鼠肝体比,增大脾体比,改善肝功能,增加肝脏淋巴细胞总数,上调肝脏NK细胞数量及其表面NKG2D和Ly49A受体的表达,降低肝组织IL-6、IL-10、MCP-1、TNF等炎症因子水平。HE和胶原染色分别提示虫草与Poly I:C均能不同程度改善肝组织炎症和肝脏胶原沉积。
3、与同型对照模型组相比,同型对照虫草组肝体比及脾体比、肝功能水平、肝组织Hyp含量、肝脏NK细胞及其表面NKG2D和Ly49A受体表达、肝组织IL-6、MCP-1、TNF水平下降,肝脏淋巴细胞数量、肝脏IL-12p70水平增多,HE和胶原染色分别提示同型对照虫草组肝脏炎症减轻和胶原沉积减少;抑制剂模型组肝体比、肝脏淋巴细胞总数增高,血清Alb降低,升高,肝脏NK细胞数量及其表面NKG2D和Ly49A受体表达降低,肝脏IL-6、MCP-1、TNF、IL-15水平下调,IL-12p70水平上调。与抑制剂模型组相比,虫草菌丝能降低肝体比,改善肝功能,减少肝脏NK细胞表面NKG2D受体表达,上调肝组织IL-10、IFN-γ、IL-15水平,下调肝脏MCP-1水平。HE染色和胶原染色显示抑制剂虫草组肝组织炎症和胶原沉积有所减轻。
结论:
1、虫草菌丝对正常小鼠和CCl4急性肝损伤小鼠肝脏淋巴细胞和肝脏NK细胞数量均有上调作用;虫草菌丝有显著改善急性肝细胞损伤作用,其抗肝损伤的作用机制可能与促进肝脏NK细胞活性和下调肝脏IL-6、MCP-1、TNF和上调IL-10、IFN-γ等细胞因子有关。
2、虫草菌丝对正常小鼠和CCl4诱导的肝纤维化小鼠的肝脏NK细胞均有下调作用。前者可能与长期服用虫草菌丝后上调肝脏IL-10水平从而拮抗肝脏IL-12p70水平,间接导致正常小鼠肝脏NK细胞活性和数量的下降有关;后者可能是虫草菌丝通过抑制NK细胞而促进肝细胞自我修复以起到抗肝纤维化的作用。
3、抑制NK细胞可能可以减轻肝纤维化;虫草菌丝抗肝纤维化的免疫调控可能是多途径多靶点的。