邱 銳 史艷平 趙珍珍
(陜西中醫(yī)藥大學(xué)2019級碩士研究生,陜西 咸陽 712046)
藥物性肝損傷(drug-induced liver injury,DILI)是由化學(xué)藥、生物制劑、傳統(tǒng)中草藥等引起的肝臟損害,是世界各國藥物開發(fā)和臨床應(yīng)用中導(dǎo)致急性肝衰竭(acute liver failure,ALF)的主要問題[1-2]。對乙酰氨基酚(APAP)是導(dǎo)致DILI的常見原因之一。雖然APAP在治療劑量下是安全的,但是過度使用會導(dǎo)致嚴(yán)重的肝臟損傷,甚至ALF[3-4]。根據(jù)DILI臨床表現(xiàn)及特點(diǎn)可將其歸屬于中醫(yī)學(xué)“虛勞”“黃疸”“鼓脹”等范疇[5]。陜西省西安市兒童醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科史艷平主任醫(yī)師基于多年臨床經(jīng)驗(yàn)及“相火”理論,所擬經(jīng)驗(yàn)方參靈頤肝湯在DILI治療中取得較好療效,但具體作用機(jī)制尚不清楚。本研究旨在探究參靈頤肝湯對APAP所致肝損傷小鼠的治療效果及作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動物 SPF級ICR小鼠50只,體質(zhì)量(15±4)g,4周齡,雌雄各半,購于成都達(dá)碩實(shí)驗(yàn)動物有限公司[動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(川)2020-030],飼養(yǎng)于陜西中醫(yī)藥大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)室,試養(yǎng)7 d,觀察小鼠處于正常狀態(tài),飼養(yǎng)期間各小鼠自由飲水,飼料購于成都達(dá)碩實(shí)驗(yàn)動物有限公司,實(shí)驗(yàn)室溫度控制在24 ℃左右,濕度控制在50%~70%。
1.2 藥品及試劑 參靈頤肝湯藥物組成:北沙參8 g,麥冬8 g,白芍10 g,靈芝8 g,五味子10 g,紫草10 g,茜草10 g,生地黃8 g,百合8 g,佛手8 g,甘草8 g,購自陜西中醫(yī)藥大學(xué)校醫(yī)院。取藥材加10倍水浸泡后煎煮3次,取出藥液合并過濾,濃縮至3.5 g/mL。對乙酰氨基酚(北京索萊寶科技有限公司,批號A9421)以蒸餾水稀釋配置成濃度為25 mg/mL的溶液;乙酰半胱氨酸(北京索萊寶科技有限公司,批號C8460)以蒸餾水稀釋配置成濃度為10 mg/mL溶液。試劑盒:丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)試劑盒(批號C009-2)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)試劑盒(批號C010-2)、丙二醛(MDA)試劑盒(批號A003-1)、總膽紅素(TBiL)試劑盒(批號C019-1)、超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒(批號A001-1),均購自南京建成生物工程研究所;白細(xì)胞介素6(IL-6)試劑盒(批號EK206/3-01)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)試劑盒(批號88-7324),均購自杭州聯(lián)科生物技術(shù)股份有限公司。
1.3 儀器 5417 R高速臺式冷凍離心機(jī)(德國Eppendorf公司);ELXSOSIU全自動酶標(biāo)儀(美國Bio-Tek公司);R136石蠟切片機(jī)(湖北泰維科技實(shí)業(yè)股份有限公司);TC-120S+生物組織自動脫水機(jī)(湖北泰維科技實(shí)業(yè)股份有限公司);TB-718EL冷凍臺、包埋機(jī)(湖北泰維科技實(shí)業(yè)股份有限公司);TK-218Ⅱ生物組織攤片、烤片機(jī)(湖北泰維科技實(shí)業(yè)股份有限公司);電子精密天平(德國賽多利斯公司);CL-300W制冰機(jī)(上海岑隆電器設(shè)備有限公司);超低溫冰箱(青島海爾股份有限公司);GL150干式恒溫箱(上海雙旭電子有限公司);XHF-D高速勻漿器(鄭州南北儀器設(shè)備有限公司);微量移液器(北京普利智誠生物技術(shù)有限公司);光學(xué)顯微鏡及顯微照相系統(tǒng)(日本Olympus公司)。
1.4 實(shí)驗(yàn)方法
1.4.1 實(shí)驗(yàn)分組 試養(yǎng)7 d后,將50只小鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法分為空白對照組、模型組、乙酰半胱氨酸組、參靈頤肝湯組、兩藥聯(lián)用組,每組10只,雌雄各半。
1.4.2 造模及給藥 造模:空白對照組予0.9%氯化鈉注射液0.13 mL/10 g灌胃;其余4組予APAP溶液0.13 mL/10 g灌胃。每2 d 1次,連續(xù)2周,建立急性肝損傷模型。前期實(shí)驗(yàn)研究顯示,以APAP溶液0.13 mL/10 g連續(xù)灌胃2周,小鼠血清中AST、ALT水平顯著升高,光學(xué)顯微鏡下觀察到小鼠肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到破壞,炎癥細(xì)胞呈彌漫性浸潤,提示小鼠急性肝損傷模型制作成功。灌胃給藥:造模成功后,空白對照組、模型組予0.9%氯化鈉注射液0.2 mL/10 g灌胃;乙酰半胱氨酸組予乙酰半胱氨酸溶液0.1 mL/10 g腹腔注射;參靈頤肝湯組予參靈頤肝湯0.2 mL/10 g灌胃;兩藥聯(lián)用組予參靈頤肝湯0.2 mL/10 g灌胃聯(lián)合乙酰半胱氨酸溶液0.1 mL/10 g腹腔注射。每日1次,連續(xù)2周。
1.5 觀察指標(biāo) ①小鼠末次灌胃給藥后禁食不禁水,24 h后稱體質(zhì)量并取材。全部小鼠用4%水合氯醛0.1 mL/10 g腹腔注射麻醉,采用摘眼球取血法取血0.4~0.5 mL,將血液在室溫下穩(wěn)定15 min,3000 r/min離心10 min,取血清,采用微板法檢測AST、ALT含量,采用釩酸氧化法檢測TBiL含量,操作方法嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。②采用脫臼法處死小鼠,立即解剖取出肝臟組織,取肝左葉0.2 g,利用高速勻漿器制成10%肝組織勻漿。將制備好的肝臟勻漿液以5000 r/min離心10 min,取上清液,采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測IL-6、TNF-α含量,采用羥胺法檢測SOD含量,采用硫代巴比妥酸法檢測MDA含量,操作方法嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。③于肝臟右葉上取大小約5 mm×5 mm×4 mm的組織,置于4%甲醛溶液固定,常規(guī)石蠟包埋、切片,進(jìn)行蘇木精-伊紅(HE)染色。制成切片后分別在100倍、400倍光學(xué)顯微鏡下觀察肝臟組織病理學(xué)變化。
2.1 各組小鼠血清AST、ALT、TBiL水平比較 見表1。
表1 各組小鼠血清AST、ALT、TBiL水平比較
由表1可見,與空白對照組比較,模型組、乙酰半胱氨酸組小鼠血清AST、ALT、TBiL水平均升高(P<0.05);參靈頤肝湯組小鼠血清AST、ALT水平均升高(P<0.05),TBiL水平無明顯變化(P>0.05);兩藥聯(lián)用組小鼠血清AST水平升高(P<0.05),ALT、TBiL水平無明顯變化(P>0.05)。與模型組比較,乙酰半胱氨酸組、兩藥聯(lián)用組小鼠血清AST、ALT、TBiL水平均降低(P<0.05);參靈頤肝湯組小鼠血清AST、TBiL水平均降低(P<0.05),ALT水平無明顯變化(P>0.05)。與乙酰半胱氨酸組比較,參靈頤肝湯組、兩藥聯(lián)用組小鼠血清AST、TBiL水平均降低(P<0.05),ALT水平無明顯變化(P>0.05)。與參靈頤肝湯組比較,兩藥聯(lián)用組小鼠血清ALT水平降低(P<0.05),AST、TBiL水平無明顯變化(P>0.05)。
2.2 各組小鼠肝組織IL-6、TNF-α、SOD、MDA水平比較 見表2。
表2 各組小鼠肝組織IL-6、TNF-α、SOD、MDA水平比較
由表2可見,與空白對照組比較,模型組、乙酰半胱氨酸組小鼠肝組織IL-6、MDA水平均升高(P<0.05),SOD水平均降低(P<0.05),TNF-α水平無明顯變化(P>0.05);參靈頤肝湯組、兩藥聯(lián)用組小鼠肝組織SOD水平均降低(P<0.05),IL-6、TNF-α、MDA水平均無明顯變化(P>0.05)。與模型組比較,乙酰半胱氨酸組小鼠肝組織IL-6、TNF-α、MDA水平均降低(P<0.05),SOD水平升高(P<0.05);參靈頤肝湯組、兩藥聯(lián)用組小鼠肝組織IL-6、MDA水平均降低(P<0.05),TNF-α、SOD水平變化不明顯(P>0.05)。與乙酰半胱氨酸組比較,參靈頤肝湯組小鼠肝組織MDA水平降低(P<0.05),IL-6、TNF-α、SOD水平變化不明顯(P>0.05);兩藥聯(lián)用組小鼠肝組織IL-6、MDA水平均降低(P<0.05),TNF-α、SOD水平變化不明顯(P>0.05)。與參靈頤肝湯組比較,兩藥聯(lián)用組小鼠肝組織IL-6水平降低(P<0.05),TNF-α、SOD、MDA水平變化不明顯(P>0.05)。
2.3 各組小鼠肝組織病理變化 空白對照組小鼠肝細(xì)胞核排列規(guī)整,可以清晰地看到肝小葉結(jié)構(gòu);模型組小鼠肝細(xì)胞的結(jié)構(gòu)遭到破壞,肝細(xì)胞出現(xiàn)不同程度壞死、變性,肝索紊亂并伴有明顯的炎癥細(xì)胞浸潤;與模型組比較,乙酰半胱氨酸組、參靈頤肝湯組及兩藥聯(lián)用組肝組織結(jié)構(gòu)均有不同程度的改善,乙酰半胱氨酸組、參靈頤肝湯組有少量炎性浸潤,細(xì)胞壞死的現(xiàn)象減輕,兩藥聯(lián)用組細(xì)胞排列比較整齊,未見大面積炎性浸潤及壞死,與空白對照組最為相似。見圖1、2。
圖1 各組小鼠肝組織病理學(xué)變化(HE,×100)
圖2 各組小鼠肝組織病理學(xué)變化(HE,×400)
DILI大多數(shù)臨床癥狀不明顯,但也有少數(shù)表現(xiàn)為肝區(qū)不適、乏力、厭食、皮疹等,嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)ALF,DILI已成為國際肝病和消化病學(xué)研究的熱點(diǎn)[6-7]。APAP是兒童使用最廣泛的非處方藥物之一,服用過量可導(dǎo)致嚴(yán)重肝毒性,這已成為全球公共健康問題[8-9]。APAP是由細(xì)胞色素p450s代謝生成活性代謝物N-乙酰-對苯醌亞胺(NAPQI),主要通過細(xì)胞色素P450 2E1(CYP2E1)代謝。然而,APAP過度使用后,NAPQI對肝細(xì)胞內(nèi)和線粒體內(nèi)谷胱甘肽過多的消耗。剩余的NAPQI與細(xì)胞生物大分子,特別是蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng),形成共價(jià)鍵,導(dǎo)致線粒體受損,肝細(xì)胞死亡,甚至肝衰竭[4,10]。目前,DILI無特異性治療方法,主要是在停用可疑藥物基礎(chǔ)上給予對癥治療,可以采用的西藥主要分為利膽類、降酶類、解毒類、抗炎類保肝藥物,以乙酰半胱氨酸、甘草酸鎂、聯(lián)苯雙酯等為代表,可通過增強(qiáng)肝臟解毒作用,減少有害物質(zhì)對肝臟損害,促進(jìn)膽汁分泌,減輕膽汁淤積,抗炎,降低轉(zhuǎn)氨酶等起到保肝護(hù)肝作用[11]。乙酰半胱氨酸是氨基酸半胱氨酸的N-乙酰衍生物,是預(yù)防因服用過量APAP引起的肝毒性的首選藥物及唯一解毒藥物,被認(rèn)為是谷胱甘肽的替代品和前體,并與NAPQI結(jié)合,同時(shí)補(bǔ)充耗盡的谷胱甘肽儲備,特別是在肝臟[12-13]。然而臨床應(yīng)用往往難以取得滿意療效。
近年來中醫(yī)藥治療DILI已得到眾多醫(yī)家認(rèn)可,有報(bào)道稱中藥治療DILI具有多靶點(diǎn)、改善肝臟微循環(huán)、強(qiáng)抗氧化、無創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)[5]。然而對于中藥系統(tǒng)機(jī)制研究較為缺乏,不能為指導(dǎo)臨床用藥提供依據(jù)。以益氣養(yǎng)陰,兼柔肝利膽、涼血解毒為治則擬方的參靈頤肝湯在臨床上取得較好療效,但具體作用機(jī)制尚不清楚。故研究以參靈頤肝湯對DILI小鼠模型治療前后小鼠一般情況及相關(guān)指標(biāo)水平的變化,探討參靈頤肝湯治療DILI的作用機(jī)制。參靈頤肝湯君以北沙參、靈芝益氣養(yǎng)陰,補(bǔ)益肝氣;北沙參不僅防木旺侮金,亦能養(yǎng)肺陰。臣以麥冬、五味子、白芍助君藥養(yǎng)陰柔肝保肝;茜草、紫草涼血解毒。佐以百合、生地黃,百合助臣藥養(yǎng)肝體,潤肺防“木旺侮金”;生地黃養(yǎng)陰清熱。佛手、甘草為使藥,佛手疏肝氣,引藥入肝經(jīng),還可防止大量養(yǎng)陰藥阻礙肝氣條達(dá);甘草清熱解毒,調(diào)和諸藥。諸藥配伍,既能補(bǔ)肝體之陰,又可柔斂肝氣,兼能疏肝利膽,理氣解毒,清熱涼血?,F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),北沙參可以降低大鼠血清AST、ALT、MDA含量,提高肝臟勻漿液中SOD含量,而且北沙參可以抑制大鼠肝細(xì)胞中的一氧化氮(NO)產(chǎn)生[14-15];靈芝具有降低肝臟血脂水平,保肝護(hù)肝的作用[16];五味子多糖、紫草對DILI肝組織具有保護(hù)作用[17-18]。
DILI通常沒有具體的臨床表現(xiàn),許多患者可能只表現(xiàn)為肝臟生化指標(biāo)水平升高。臨床上檢測DILI的傳統(tǒng)血清生物標(biāo)志物有ALT、AST和TBiL[6]。肝細(xì)胞膜受損時(shí),細(xì)胞內(nèi)的AST、ALT就會釋放入血,導(dǎo)致血清AST、ALT水平升高。有研究發(fā)現(xiàn),APAP毒性引起的肝功能障礙最初是通過檢測AST和ALT濃度來確定的[19]。TBiL是肝臟生化指標(biāo),當(dāng)肝臟受損害后,其水平會明顯增加[20]。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,與空白對照組比較,模型組小鼠血清AST、ALT、TBiL水平均升高(P<0.05)。與模型組比較,乙酰半胱氨酸組、兩藥聯(lián)用組ALT均降低(P<0.05),乙酰半胱氨酸組、參靈頤肝湯組、兩藥聯(lián)用組小鼠血清AST、TBiL水平均降低(P<0.05)。表明參靈頤肝湯、乙酰半胱氨酸在一定程度上改善了APAP致DILI小鼠的肝損傷程度。兩藥聯(lián)用組比參靈頤肝湯組、乙酰半胱氨酸組AST、ALT及TBiL水平降低更加明顯,說明兩藥聯(lián)用組改善DILI小鼠肝損傷程度更加有效。
IL-6是與炎癥性疾病相關(guān)的細(xì)胞因子的核心成員,又被稱為肝細(xì)胞刺激因子,在肝臟再生的過程中發(fā)揮著重要作用。研究表明,IL-6不僅是肝臟炎癥的重要指標(biāo),也是判斷肝臟炎癥和預(yù)后的重要實(shí)驗(yàn)指標(biāo)[21]。TNF-α為促進(jìn)炎性反應(yīng)的重要因子,已被認(rèn)為是DILI發(fā)病的核心介質(zhì),當(dāng)TNF-α的表達(dá)過度時(shí),體內(nèi)免疫細(xì)胞遭受刺激,合成更多炎癥因子,包括IL-1β、IL-6等,共同刺激炎癥發(fā)生及發(fā)展,導(dǎo)致炎癥細(xì)胞的浸潤,發(fā)生急性的肝臟炎性損害[22-23]。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,與空白對照組比較,模型組肝組織IL-6水平升高(P<0.05),經(jīng)過乙酰半胱氨酸、參靈頤肝湯、乙酰半胱氨酸聯(lián)合參靈頤肝湯治療后,小鼠肝組織IL-6水平均降低(P<0.05),說明參靈頤肝湯及乙酰半胱氨酸可以在一定程度上抑制炎癥因子IL-6的產(chǎn)生,保護(hù)APAP所致的肝損傷,且與乙酰半胱氨酸組、參靈頤肝湯組比較,兩藥聯(lián)用組肝組織IL-6降低(P<0.05),表明乙酰半胱氨酸與參靈頤肝湯聯(lián)合用藥效果更好。
SOD是一種廣泛存在于生物體中的金屬酶,具有很強(qiáng)的抗氧化功能,它能催化自由基歧化,去除脂質(zhì)過氧化物和氧自由基,保護(hù)肝細(xì)胞免受損害,保持氧化與抗氧化反應(yīng)的穩(wěn)定性。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),肝臟的抗氧化活性可以直接反映肝臟的抗氧化能力[24]。MDA是脂質(zhì)過氧化物的降解產(chǎn)物,可破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。MDA含量可反映脂質(zhì)過氧化程度,間接反映細(xì)胞損傷程度。SOD活性可間接反映氧自由基的清除能力,MDA含量可間接反映自由基誘導(dǎo)的損傷程度[25]。本研究結(jié)果顯示,與空白對照組比較,模型組小鼠肝組織中SOD活性均下降、MDA水平均升高(P<0.05),說明小鼠的抗氧化能力遭受嚴(yán)重破壞,肝組織發(fā)生了氧化損傷;與模型組比較,乙酰半胱氨酸組、參靈頤肝湯組、兩藥聯(lián)用組小鼠肝組織MDA水平均降低(P<0.05)。表明乙酰半胱氨酸及參靈頤肝湯可以通過增強(qiáng)肝細(xì)胞的抗氧化能力減輕肝損傷程度。
綜上,在APAP致DILI模型小鼠中,參靈頤肝湯可以減輕肝臟炎癥,改善肝臟損傷的程度,其作用機(jī)制可能與抑制細(xì)胞凋亡和抗炎、抗氧化有關(guān)。因此,參靈頤肝湯可以作為臨床治療兒童DILI藥物。但本實(shí)驗(yàn)樣本量偏少,為進(jìn)一步了解參靈頤肝湯對APAP致DILI小鼠的治療效果及作用機(jī)制,仍需進(jìn)行深入研究。