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编号:10502807
利加隆对CCl4和酒精中毒时鼠肝超微结构损害的保护作用
http://www.100md.com 《第三军医大学学报》 2000年第12期
     作者:李丽娟 赵晓晏

    单位:第三军医大学附属新桥医院消化内科,重庆 400037

    关键词:四氯化碳;酒精;中毒;脂质过氧化;肝;超微结构;抗氧化剂;治疗

    第三军医大学学报001218

    提 要: 目的 了解抗氧化剂利加隆(LGL)对实验性肝损害肝超微结构改变的影响,并探讨其作用机制。方法 四氯化碳(CCl4)及低浓度酒精诱导Wistar大鼠肝损害,部分动物在染毒同时给予LGL治疗,观察不同时相治疗组与非治疗组大鼠肝组织丙二醛(MDA)含量变化及肝超微结构改变的差异。结果 CCl4及酒精染毒后,大鼠肝组织MDA含量增加,与正常大鼠肝组织中含量比较相差非常显著(P<0.01),肝细胞超微结构发生一系列改变,LGL治疗各组肝组织MDA含量均较非治疗组显著降低(P<0.01),肝超微结构改变较非治疗组明显减轻,即使在肝超微结构发生明显改变时才给予LGL治疗,也有明显的效果。结论 CCl4及酒精染毒后肝超微结构改变可能与肝脂质过氧化反应有关,抗氧化剂LGL能减轻实验性肝损害时肝超微结构的改变,这种治疗作用可能是通过其抗脂质过氧化反应,抑制炎性反应及抑制炎性细胞因子的产生及活性而发挥作用的。
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    中图法分类号: R575;R979.9 文献标识码: A

    文章编号:1000-5404(2000)12-1179-04

    Protective effects of Legalon on liver ultrastructure lesion induced by CCl4 and alcohol

    LI li-juan, ZHAO Xiao-yan

    (Department of Gastroenterology, Xinqiao Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400037, China)

    Abstract: Objective To observe the effects of an anti-oxidant, Legalon (LGL) on the ultrastructural changes of experimentally damaged liver. Methods When liver injury of Wistar rats were induced by CCl4 and low dose alcohol with different time durations, they were divided into LGL-treated and non-treated groups. The malondialdehyde (MDA) contents in the hepatic tissue and the ultrastructural changes of the liver cells of the treated groups and the untreated groups were observed at different time phase. Results After the administration of CCl4 and alcohol, the MDA content in the hepatic tissue was significantly increased compared with that in normal rats (P<0.01), and that in LGL-treated group were significantly lower than that in untreated group (P<0.01). The ultrastructural changes of hepatic tissue were markedly alleviated in LGL-treated group than in untreated group. Even LGL was treated after ultrastructural of hepatic tissue had changed, distinctly effect was found. Conclusion The ultrastructural changes of hepatic tissue might be related to lipoperoxidation. The anti-oxidant, LGL can attenuate the ultrastructural changes of hepatic cells in damaged liver, which might through its anti-lipoperoxidation function, inhibiting the inflammatory reaction and suppressing the production and activity of inflammatory cell factors.
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    Key words: carbon tetrachloride; alcohol; toxicity; lipoperoxidation; liver; ultrastructure; anti-oxidant; therapy

    四氯化碳(CCl4)是卤素碳氢化合物,在CCl4中毒的早期,肝细胞的损伤是由于卤素的烷基化造成的,而到后阶段,其损害是由于脂质过氧化作用引起。酒精本身是一种肝毒性物质,它除能直接损伤线粒体,还能增强CCl4对肝细胞的毒性作用,这种增强作用是因为酒精导致CCl4在体内转化为毒性中间体增加,加重脂质过氧化反应,导致肝损害。利加隆(LGL)的主要成分是水飞蓟宾(SB),后者是水飞蓟素(SIL)3种异构体中有效成分。有研究表明,SIL具有较强的抗脂质过氧化作用[1],是有力的自由基清除剂。本实验用CCl4及低浓度酒精(V/V)诱导Wistar大鼠肝损害模型,给予LGL治疗,测定肝组织中丙二醛(MDA)含量并观察肝超微结构改变,了解LGL对CCl4及酒精中毒时肝组织脂质过氧化反应及肝细胞超微结构改变的影响,并探讨其作用机制。
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    1 材料与方法

    1.1 动物分组与模型制作 第三军医大学实验动物中心提供雄性Wistar大鼠78只,体重160~200 g,随机分为9组:正常对照组(N组,6只);CCl4及低浓度酒精染毒3、6、9周非治疗组及治疗组(简称A、B、C、A+LGL、B+LGL、C+LGL组,各9只);CCl4及低浓度酒精染毒至6周,7~9周染毒同时给予LGL治疗组(简称D+LGL组);CCl4及低浓度酒精染毒至6周,停止染毒,7~9周给予LGL治疗组(简称E+LGL组)。参照王先明等[2]的方法,用60%CCl4油溶液在大鼠双下腹区交替皮下注射,剂量为3 μl/g体重,每4 d 1次,同时给5%酒精(V/V)替代饮用水让大鼠自由饮用。对照组大鼠用生理盐水在相同部位注射,注射间隔时间同上,大鼠自由饮用自来水。A+LGL组、B+LGL组、C+LGL组在染毒初始同时给予LGL治疗,D+LGL组、E+LGL组从7周开始给予LGL治疗,剂量为50 mg/kg体重,灌胃给药,1次/d。
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    1.2 标本采集及处理

    分别于3、6、9周停止染毒后3d活杀大鼠,对照组与9周组同时活杀,取1g左右肝组织冷藏于液氮中,后用生化法测定MDA含量。取0.3 cm×0.3 cm×0.3 cm大小肝组织块固定于4%戊二醛中,超薄切片,透射电镜观察。取0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm大小肝组织固定于10%甲醛中,常规石蜡包埋、切片、HE染色、封片,光镜观察。

    2 结果

    2.1 肝组织MDA含量

    A、B、C组肝组织中MDA含量(nmol/mg)分别为1.97±0.03、2.77±0.23、3.25±0.20,较N组1.44±0.05明显升高,且随CCl4作用时间延长而加重(P<0.01);A+LGL、B+LGL、C+LGL组MDA含量(nmol/mg)分别为1.66±0.07、1.64±0.06、1.55±0.12,与相同时相的A、B、C组比较明显降低(P<0.01);D+LGL、E+LGL组为2.01±0.21、1.49±0.10,前者较C组减少(P<0.01),后者接近N组(P>0.05)。
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    2.2 电镜观察结果 与正常大鼠肝组织超微结构比较,A组大鼠肝细胞胞浆中粗面内质网减少,滑面内质网增多,线粒体肿胀、嵴模糊。胞浆中有大小不等脂滴,窦周间隙可见胶原原纤维,还可见增生的纤维母细胞及中性粒细胞聚积。B组大鼠肝细胞超微结构改变加重,线粒体明显肿胀,胞浆溶解,可见退行性变的肝细胞及内皮细胞,纤维母细胞增生。C组大鼠肝细胞超微结构改变较B组改变更严重,胞浆及细胞器溶解,坏死肝细胞周围可见纤维母细胞及原胶原纤维,见图1。LGL治疗各组与同时相非治疗组比较,肝细胞超微结构改变明显减轻。A+LGL组脂滴减少,线粒体肿胀减轻,粗面内质网较A组增多。B+LGL组部分肝细胞胞核及细胞器正常,部分胞浆中有少量脂滴,细胞器正常。C+LGL组肝细胞胞浆中有极少量脂滴,细胞器基本正常,在同一切片中观察到核大、胞浆丰富、细胞器正常的肝细胞,见图2,因未作相关计量检测,仅能推测其可能为新生的肝细胞。D+LGL组肝细胞胞浆中仍有少量脂滴,较B、C组明显减少,但较C+LGL组多,粗面内质网及线粒体正常。E+LGL组肝细胞超微结构改变减轻更为明显,胞浆中线粒体正常,粗面内质网较增多,仅见少量脂滴,与C+LGL组比较,肝细胞超微结构损害的恢复较后者明显。
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    2.3 光镜下组织学改变 A组大部分肝细胞呈空泡样变性,有片状坏死,变性的肝细胞周围有炎细胞浸润,部分门静脉周围有纤维组织增生,少部分增生的纤维向肝小叶内伸入,随染毒时间延长肝细胞破坏加重,纤维组织不断增加并将肝组织分割成大小不等的假小叶。LGL治疗各组与同时相非治疗组比较肝损害及纤维化程度有所减轻,见图3。

    图1 C组胶原原纤维(▲)及纤维母细胞(F)增生 (TEM×5 000)

    Fig 1 Proliferation of collagen-fibril (▲) and fibroblast (F) in group C (TEM×5 000)

    图2 C+LGL组肝细胞(H)胞浆中粗面内质网()及线粒体(▲)基本正常 (TEM×10 000)
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    Fig 2 Apparently normal appearance of pachy-endoplasmic reticulum() and plasmosome(▲) in group C+LGL (TEM×10 000)

    图3 B+LGL组,肝细胞损害明显减轻,有少量纤维组织从汇管区向肝组织中延伸,炎细胞较少 (HE×100)

    Fig 3 Injury of hepatic cells alleviated, fibrous tissue extened from portal area to hepatic tissue in B+LGL group inflammatory cells fewer than untreated group (HE×100)
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    3 讨论

    Wistar大鼠接受CCl4及低浓度酒精染毒至3周时,肝组织中MDA含量已明显高于正常对照组(P<0.01),说明至此脂质过氧化已经发生,因为MDA是一种具有特征性的脂质过氧化终末产物[3]。随造模时间延长,肝组织中MDA含量不断升高,各组与N组有明显差异(P<0.01)。同时观察到,染毒后大鼠肝细胞发生一系列超微结构改变,与以往报道的CCl4导致的肝超微结构改变[4]基本相似。同时窦周间隙可见胶原原纤维,可见增生的纤维母细胞及中性粒细胞聚积。这些改变随CCl4及酒精作用时间延长而加重。LGL治疗各组,肝组织MDA含量较非治疗组明显降低(P<0.01),肝细胞线粒体肿胀减轻、粗面内质网增加、滑面内质网减少、脂滴减少甚至消失、未见胶原原纤维及纤维母细胞增生(在观察肝超微结构改变的同时,我们用免疫组化法染色Ⅰ、Ⅲ胶原辅以图像分析观察两型胶原沉积变化,提示治疗组这两种间质胶原沉积较非治疗组减少)。治疗时间越长LGL的作用越明显,即使在肝细胞已经受损,肝细胞超微结构发生明显改变后才给予治疗,仍有明显治疗作用,停止毒性物质作用后,LGL的治疗效果更明显。超微结构变化与光镜观察结果是相符的,CCl4及低浓度酒精引起肝细胞损害,炎细胞聚积,同时引起肝纤维组织增生沉积,LGL治疗组肝损害减轻,纤维组织沉积明显减少。光镜下B+LGL组及C+LGL组肝细胞破坏明显减轻与电镜下肝细胞恢复是一致的,但仍有较多的纤维组织沉积,而电镜下却未见胶原原纤维,这可能与电镜标本取材小不能反映肝组织整体变化之故。本实验提示,CCl4及酒精染毒大鼠肝超微结构改变可能与两种毒素诱导肝脂质过氧化有关,抗氧化剂LGL能减轻肝脂质过氧化反应及肝超微结构改变,祛除病因也不可忽视。
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    CCl4及酒精可诱导肝脂质过氧化,肝细胞双层脂质膜受脂质过氧化的作用,浆膜失去完整性,跨膜离子梯度消失,细胞器变性,最终细胞坏死[5]。体外培养FSC[6]发现,自由基和脂质过氧化副产品能直接激活胶原基因。胶原的产生还与连接炎症与肝纤维化两者间的TGFβ1有关,它对FSC也起着调节作用[7]。LGL可能通过抑制脂质过氧化反应及代谢产物的产生[8],降低TGFβ 3种异构体和TGFβ Ⅱ型受体基因表达,减轻肝细胞损害,减少胶原基因的表达,减少胶原增生沉积。

    本实验中还发现,CCl4还引起肝组织明显的炎性反应。这种炎性反应可能部分与脂质过氧化有关,乙醛氧化酶释放O-2并引致中性白细胞的趋化作用[9]。脂质过氧化诱导及加重炎性反应,产生炎性细胞因子,进一步损害肝细胞。SIL能减轻脂质过氧化反应,从而减轻炎性反应,减少炎性细胞因子产生,同时通过其直接抑制TNF的产生及活性的双重作用[10] ,减轻肝损害。
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    综上所述,CCl4及低浓度酒精中毒引起大鼠肝组织超微结构发生一系列改变可能部分与肝脂质过氧化有关,LGL减轻这种肝超微结构改变可能是通过其抗脂质过氧化反应、抑制炎性反应及抑制炎性细胞因子的产生及活性的作用而发挥的。

    作者简介:李丽娟(1962-),女,云南省剑川县人,副主任医师,主要从事肝纤维化方面的研究,发表论文7篇,现在成都军区昆明总医院消化内科,昆明 650032。电话:(0871)5351476

    参考文献:

    [1] 高 峰,李 铣.国产水飞蓟素的化学成分及抗脂质过氧化活性研究[J].沈阳医科大学学报,1997,14(2):87-88.

    [2] 王先明,房献平,文明星,等.大鼠肝硬化门脉高压模型研究[J].湖南医学,1990,7(4):204-205.
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    [3] Chojkier M, Houglum K, Solis-Herruzo J, et al. Stimulation of collagen gene expression by ascorbic acid in cultured human fibroblast[J]. J Biol Chem,1989,264(28):16 957-16 962.

    [4] 曾庆善,朱小京,谭爱玲,等.CCl4卵内注射所致鸡肝损害的电镜观察[J].湖南医科大学学报,1995,20(4):323-614.

    [5] 巫协宁.肝细胞坏死的细胞机制及临床涵义[J].国外医学:消化系统疾病分册,1996,16(2):75-79.

    [6] Lee K S, Buck M, Hougluk K, et al. Activation of hepatic stellate cells by TGF-α and collagen type I is mediated by oxidative stress through c-myb expression[J]. J Clin Invest,1995,96(34):2 461-2 468.
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    [7] 蔡卫民.抗纤维化治疗与评价[J].临床肝胆病杂志,1993,9(4):48-50.

    [8] Afanaser I B, Dorozhko A I, Brodski I, et al. Chelating and free radical scavenging mechanisms of inhibitory action of rutin and quercetin in lipid peroxidation[J]. Biochem Pharmacol,1989,38(12):1 763-1 769.

    [9] 巫协宁.肝细胞坏死的细胞机制及临床涵义[J].国外医学:消化系统疾病分册,1996,16(2):75-79.

    [10] 张俊平.水飞蓟素对小鼠肝脏炎症损伤和肿瘤坏死因子的产生及活性的影响[J].药学学报,1996,31(8):577-580.

    收稿日期:2000-01-20;修回日期:2000-09-08, http://www.100md.com