盧興兵,練正秋,白莉莎
(成都市第三人民醫(yī)院,成都 610031)
肝纖維化是所有慢性肝病進(jìn)展成肝硬化的共同病理基礎(chǔ)與必經(jīng)階段,是由炎性刺激導(dǎo)致肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cells,HSCs)活化后,合成并分泌以膠原蛋白為主的細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)沉積于肝所致。HSCs活化是肝纖維化發(fā)生的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),是各種病因肝纖維化發(fā)生的共同中心環(huán)節(jié),一直是近年的研究熱點(diǎn)。由于肝纖維化在進(jìn)入肝硬化前尚可逆轉(zhuǎn),因此,開發(fā)有效的治療肝纖維化的藥物對預(yù)防慢性肝病的進(jìn)一步發(fā)展十分重要[1,2]。羊蹄根為蓼科多年生草本植物羊蹄的干燥根,始見于《神農(nóng)本草經(jīng)》,經(jīng)成分預(yù)試含蒽醌類、皂苷類、揮發(fā)油及油脂等類物質(zhì),其單味湯劑可治療咯血、吐血和衄血,臨床應(yīng)用多為復(fù)方制劑[3]。本文旨在探討羊蹄根對體外HSCs增殖的影響。
DMEM培養(yǎng)基、DMSO和0.25%肝星狀胰蛋白酶-EDTA(均購于美國Gibco公司),肝星狀細(xì)胞株、胎牛血清(杭州四季青),MTT試劑(購于美國sigma);thermo細(xì)胞培養(yǎng)箱,奧林巴斯倒置相差顯微鏡;thermo加樣器,(BIO-RAD company)酶標(biāo)儀,細(xì)胞培養(yǎng)瓶、羊蹄根制劑(由吉林醫(yī)藥學(xué)院檢驗學(xué)院提供)。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)及分組 將剛復(fù)蘇的HSCs接種在含10%胎牛血清、100U/mL二抗溶液(終濃度為青霉素100U/mL,鏈霉素100U/mL)的DMEM完全培養(yǎng)基中,培養(yǎng)于5%CO237℃培養(yǎng)箱中。待細(xì)胞處于生長對數(shù)期并貼滿整個瓶底時,0.25%胰酶消化后傳代培養(yǎng),調(diào)配細(xì)胞濃度為105/m并轉(zhuǎn)移至96孔板,每孔100μL HSCs懸液。待細(xì)胞生長穩(wěn)定后同步分為對照組和羊蹄根不同劑量組A1、A2、A3,每組10個平行孔。然后,更換無血清DMEM培養(yǎng)基饑餓培養(yǎng)8h后,每孔均加入10μL轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-β)于5%CO237℃條件下培養(yǎng)12h后,分別加入A1(1∶1 200)、A2(1∶1 800)和 A3(1∶2 400)3種不同濃度的羊蹄根溶液10μL誘導(dǎo)48h。
1.2.2 MTT檢測細(xì)胞增殖 待細(xì)胞貼壁同步誘導(dǎo)48h后,每孔加入MTT 20μL培養(yǎng)4h后,棄上層培養(yǎng)基后每孔加入150μL DMSO液,置于振蕩器上充分震蕩10min,通過酶標(biāo)儀570nm波長測取每孔吸光度(OD)值。計算藥物對細(xì)胞增殖的抑制率IE(%)=(1-ODn/OD0)×100%,其中IE表示藥物對細(xì)胞增殖抑制率,OD0表示對照組細(xì)胞的吸光度值,ODn表示某濃度下的吸光度值。
1.2.3 相差顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化 在倒置相差顯微鏡下觀察對照組、羊蹄根不同劑量組處理前后的細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化。
采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,兩兩比較用q檢驗,實驗結(jié)果用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
與對照組比較,羊蹄根組OD值顯著下降(P<0.05),各劑量對HSCs的增殖均有顯著抑制作用(P<0.05),并且高劑量組(A1)與中(A2)、低(A3)劑量組相比OD值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),但中劑量組A2與低劑量組A3相比OD值之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),隨著羊蹄根濃度的增加,HSCs增殖抑制率也逐漸升高,3組抑制率分別為69.36%、32.01%和29.14%(見表1)。
表1 羊蹄根對體外HSCs增殖的影響(±s)
表1 羊蹄根對體外HSCs增殖的影響(±s)
與對照組相比,*P<0.05;與高劑量組A1相比,#P<0.01
組別 n IE/% OD值10 - 0.731±0.117 A1(1∶1 200) 10 69.36 0.224±0.037*A2(1∶1 800) 10 32.01 0.497±0.031*#A3(1∶2 400) 10 29.14 0.518±0.033*#對照組
經(jīng)過復(fù)蘇、傳代后,HSCs體外生長穩(wěn)定,鏡下可見細(xì)胞典型星芒狀及梭形,少數(shù)細(xì)胞間有偽足相互連接,偶見細(xì)胞融合成片,細(xì)胞結(jié)構(gòu)輪廓清晰、可見胞核(見圖1)。加入TGF-β刺激后,鏡下可見細(xì)胞密度增加,細(xì)胞排列紊亂,細(xì)胞之間相互連接并大量融合,細(xì)胞輪廓模糊、胞內(nèi)顆粒樣物質(zhì)增多,隨著時間的推移,HSCs融合成片聚集、結(jié)構(gòu)完全破壞,整個背景臟亂(見圖2、3)。加入羊蹄根藥物干預(yù)后,細(xì)胞形態(tài)發(fā)生了顯著變化:細(xì)胞由典型的星形變成了橢圓形或梭形,細(xì)胞密度明顯減少,細(xì)胞體積減小,細(xì)胞排列整齊、結(jié)構(gòu)完整,細(xì)胞之間偽足連接少見,融合基本消失,隨著羊蹄根濃度的增加,HSCs細(xì)胞形態(tài)呈現(xiàn)差異(見圖4、5、6)。
目前,世界范圍內(nèi)每年約有0.5萬~1.2萬人因感染乙肝病毒而死亡[4]。我國是乙肝高發(fā)區(qū),由于肝炎病毒早期臨床表現(xiàn)及癥狀不明顯,當(dāng)就診時卻已經(jīng)發(fā)展為慢性肝炎,加上地區(qū)醫(yī)療條件和自身的不重視而未得到及時有效的診斷治療,在各種慢性肝病進(jìn)展中,肝內(nèi)纖維生成與降解失衡,導(dǎo)致過量的ECM在肝內(nèi)沉積,最終肝細(xì)胞逐漸纖維化,嚴(yán)重時發(fā)展為肝硬化、肝癌[5],因此肝纖維化具有較高的致病率和病死率[6]。研究[7]表明肝纖維化是肝組織對慢性損傷的修復(fù)反應(yīng),是大多數(shù)慢性肝病共同的病理特征,目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為肝纖維化進(jìn)程可逆,預(yù)防和治療肝纖維化是肝病防治的重要環(huán)節(jié)。HSCs活化是肝纖維化形成的重要因素之一,由于人肝纖維化細(xì)胞的獲取困難,大鼠HSCs與人HSCs在生長習(xí)性、形態(tài)及結(jié)構(gòu)上相似度很高,細(xì)胞株穩(wěn)定性好,適合長期傳代培養(yǎng),加之在肝纖維化發(fā)生過程中,TGF-β起重要調(diào)節(jié)促進(jìn)作用[8],通過加入 TGF-β來刺激HSCs活化合成大量的ECM,激活的HSCs自身也能合成、分泌TGF-β。為此,本組實驗采用大鼠HSCs細(xì)胞株復(fù)蘇、傳代后,在TGF-β刺激下最終成為羊蹄根對HSCs增殖影響的理想細(xì)胞模型。目前,有關(guān)中藥抗纖維化治療的研究很多,也取得了一定成績,但有關(guān)羊蹄根中藥對抗纖維化方向的研究卻很少。
圖1 對照組實驗前 圖2 TGF-β刺激后 圖3 對照組實驗后 圖4 A1組(1∶1 200) 圖5 A2組(1∶1 800) 圖6A3組(1∶2 400)
本研究通過體外復(fù)蘇、傳代培養(yǎng)HSCs細(xì)胞株后,加入不同濃度的羊蹄根進(jìn)行干預(yù)。與對照組相比,羊蹄根實驗組能夠有效抑制HSCs增殖,逆轉(zhuǎn)肝細(xì)胞纖維化,具有一定的抗纖維化療效。不同濃度梯度的羊蹄根對HSCs增殖抑制效果也有差異,高劑量組(A1)與中(A2)、低(A3)劑量組相比 OD值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),而中劑量組A2與低劑量組A3之間的抑制率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。同時鏡下觀察A1組可見:細(xì)胞由之前的星形、梭形轉(zhuǎn)變成了橢圓形,凋亡細(xì)胞增多,活細(xì)胞數(shù)目顯著減少,有效抑制了HSCs增殖且抑制率高達(dá)69.36%。隨著羊蹄根濃度的降低,A2、A3組相比對照組而言,HSCs增殖抑制率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),抑制率分別為32.01%和29.14%,HSCs形態(tài)也發(fā)生了顯著逆轉(zhuǎn),但干預(yù)效果不及高劑量A1組。總體說明肝細(xì)胞纖維化得到有效逆轉(zhuǎn),延緩了HSCs纖維化的進(jìn)一步惡化。
本研究結(jié)果表明:羊蹄根對HSCs增殖具有顯著的抑制作用,并且隨著藥物濃度的增加,其抑制作用也在增強(qiáng),抑制率也相應(yīng)升高,有效逆轉(zhuǎn)了HSCs纖維化。本實驗不足之處在于未能探討出羊蹄根藥物抑制HSCs增殖的具體作用機(jī)制,其藥理治療機(jī)制還有待于進(jìn)一步探討研究,以便為以后羊蹄根的臨床治療奠定基礎(chǔ)。
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