基于代谢组学的肝龙胶囊抗肝纤维化作用及机制研究

来源 :大理大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:smtsmarsh
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目的:基于四氯化碳(CCl4)肝纤维化动物模型在基础药效学水平及代谢组学水平上考察肝龙胶囊对肝纤维化大鼠的保护作用及其机制。方法:1.以雄性SD大鼠为实验对象,腹腔注射CCl4,建立肝纤维化模型,以不同剂量肝龙胶囊和秋水仙碱干预4周,实验过程记录实验大鼠一般状态、体重变化。2.摘取大鼠主要脏器,计算脏器指数。3.拍照记录肝脏外观表征,考察肝脏外观形态学变化。4.取同部位肝左叶修整后进行HE、Masson染色,观察实验药物对肝纤维化大鼠肝脏病理组织学变化的影响,并进行肝脏纤维化评分。5.血清学指标检测:以酶标仪法检测血清中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)水平反映实验大鼠肝功能,另以酶联免疫法(ELISA)检测血清中肝纤维化四项水平反映实验动物肝纤维化程度。6.采用LC-MS技术,结合多元统计分析,筛选实验大鼠肝组织、尿液、血清样品中肝龙胶囊抗肝纤维化的潜在生物标志物,并于Metaboanalyst 5.0网站平台进行通路富集分析,以阐明其抗肝纤维化的代谢组学作用机制。结果:1.实验动物一般状态显示:相较于正常对照组,CCl4造模后大鼠一般状态变差,主要表现为:毛发杂乱,易脱落,动物反应灵敏性降低;给予相应受试药物作用后,各药物组大鼠一般状态较模型组均出现不同程度改善,且趋于正常。体重变化趋势结果显示:实验期间各组大鼠体重变化无显著差异。2.脏器指数结果显示:持续肝损伤因素刺激导致模型组大鼠肝脏指数较正常对照组明显增大(P<0.01);而给予相应受试药物后各药物组大鼠肝脏指数明显低于肝纤维化模型组(P<0.01),且趋于正常对照组,表明实验药物肝龙胶囊及阳性药秋水仙碱对大鼠肝脏具有一定保护作用。腹腔注射CCl4导致大鼠脾脏指数明显增大(P<0.01),而肝龙胶囊各剂量均可明显降低(P<0.01)CCl4导致的大鼠脾脏指数增大,可能与肝龙胶囊对实验大鼠脾脏具有一定保护作用有关;此外,肝龙胶囊高剂量可明显增加(P<0.01)肝纤维化大鼠胸腺指数,可能与高剂量肝龙胶囊增强大鼠免疫功能有关。3.肝脏外观形态学结果显示:与正常对照组大鼠相比,肝纤维化模型组大鼠肝脏颜色变深,质地变硬变粗糙,出现较多黄色纤维且粘连严重;与模型组比较,各实验药物组大鼠肝脏色泽趋于红润,质地趋于柔软,黄色纤维及粘连均有不同程度减少,以肝龙胶囊高剂量组和秋水仙碱组改善程度最显著。4.肝脏病理组织学结果显示:相较于正常对照组大鼠肝组织病理染色,模型组大鼠肝细胞结构变性、炎性浸润明显,并出现大量以汇管区为中心的纤维束及纤维间隔,且小叶结构紊乱,偶有假小叶。相较于模型组,经相应药物作用后,肝组织胶原纤维增生情况出现不同程度改善,小叶结构正常,肝细胞结构变性、炎性浸润明显减少。肝纤维化评分结果显示:正常对照组评分均为0,CCl4造模后纤维化评分显著升高(P<0.01),给予相应受试药物干预后,肝纤维化评分均有不同程度降低,其中以肝龙胶囊高剂量最佳(P<0.01)。5.血清学指标结果显示:CCl4损伤后肝纤维化模型大鼠血清肝功能指标AST、ALT水平明显升高(P<0.01),各给药组经相应实验药物干预后,大鼠血清AST、ALT水平均显著降低(P<0.01),并趋于正常对照,表明实验药物均有一定抗CCl4肝损伤作用。此外相较于正常对照,CCl4长期刺激可造成大鼠血清肝纤维化四项HA、LN、PC-Ⅲ、COL-IV水平明显升高(P<0.01),而实验药物干预后,各给药组血清HA、LN、PC-Ⅲ、COL-IV水平呈现不同程度降低(P<0.05或P<0.01),其中以秋水仙碱组和肝龙胶囊高剂量组最趋近正常对照组(P<0.01),可能与实验药物抗肝纤维化作用有相关性。6.代谢组学结果显示:经PCA和OPLS-DA分析:模型组与正常对照组明显分离,肝龙胶囊给药组与模型组也明显分离,并趋向正常对照组,从代谢组学角度证明了肝龙胶囊对肝纤维化大鼠的治疗作用。分别筛选出肝组织样本中磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、(R)-3-羟基丁酸、γ-氨基丁酸、脱氧胞苷和尿嘧啶等43个潜在生物标志物,血清样本中磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、胸苷、胸腺嘧啶等21个潜在生物标志物,尿液样本中胆碱、甜菜碱醛、L-亮氨酸等20个潜在生物标志物,发现肝龙胶囊抗肝纤维化作用主要体现在改善紊乱甘油磷脂代谢、丁酸代谢、嘧啶代谢、亚油酸代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢以及缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成。结论:1.肝龙胶囊可改善CCl4所致肝纤维化大鼠肝脏病理组织学改变、大鼠肝功能及肝纤维化程度。2.肝龙胶囊可通过改善CCl4所致肝纤维化大鼠失衡甘油磷脂代谢、亚油酸代谢、丁酸代谢、嘧啶代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢以及缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成,而发挥抗肝纤维化作用。
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