摘要
背景 纤维化是组织、器官炎症损伤后的常见病理转归,可见于多种脏器和组织,是一个涉及细胞、细胞因子、细胞外基质及其降解酶类等多个复杂因素的病理生理过程。目前关于纤维化的形成机制尚不完全清楚,临床缺乏有效的早期诊断方法和治疗方法。 肝肾等不同器官的纤维化,虽然发病病因与临床表现不同,但其基本病理特点与形成机制相同。而临床上慢性肝病也常可导致慢性肾脏病变,如乙肝相关性肾病,慢性乙型肝炎肝纤维化病变可形成免疫复合物导致肾小球基膜增厚相关膜性肾炎,最终可导致肾纤维化、慢性肾衰等病变。在器官纤维化中研究对肝肾纤维化同时有效的药物及治疗方法有其特殊意义。 大黄蟅虫丸出自《金匮要略》,功能活血祛瘀、扶正补虚,是中国中西医结合学会肝病专业委员会制定的“肝纤维化中西医结合诊疗指南”推荐的防治肝纤维化的中成药。大黄蟅虫丸临床应用广泛,其抗组织器官纤维化的作用受到关注。大黄蟅虫超微粉剂是对传统丸剂的剂型改进,能减少药量的同时提高药效。 中医学认为,肝肾纤维化均存在“正虚”与“血瘀”的病机。大黄蟅虫丸能扶正祛瘀,因此,研究同一方剂对不同脏器纤维化的作用,对于防治慢性肝病与慢性肾病,探讨异病同治的内涵有重要意义。 目的 研究大黄蟅虫超微粉剂对实验性大鼠肝纤维化、肾纤维化的干预作用,用荧光差异凝胶电泳技术和质谱分析技术研究其对肝、肾纤维化大鼠肝、肾组织蛋白表达的影响,用Western免疫印迹方法及免疫组化方法对差异蛋白进行验证,探讨大黄蟅虫超微粉剂干预肝、肾纤维化的蛋白质水平的作用机制。 方 法 1.大黄蟅虫超微粉剂对实验性大鼠肝纤维化的干预作用 24只SD大鼠(雌雄各半,体重100-120g)随机分成3组:正常组、模型组、给药组。正常组腹腔注射等渗生理盐水0.5 mL,其余组腹腔注射猪血清0.5 mL,每周2次,连续12周。药物组(0.27g／kg／d)于造模之日起灌胃给药,正常组与模型组灌服等容积生理盐水,每天1次,连续12周。第12周末处死大鼠,取其血与肝组织。 指标检测。肝组织病理学检查:HE染色与Masson染色观察其肝纤维化程度。血清纤维化指标:透明质酸(HA)、层粘连蛋白(LN)、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)、Ⅳ型胶原(IV-C)含量。肝功能指标:血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)含量。血液流变学指标:反映血液粘度的4个全血粘度值(切变率150／s、30／s、5／s、1／s)、全血高切还原粘度、全血低切还原粘度,与反映红细胞流变性的红细胞压积、红细胞聚集指数。 2.大黄蟅虫超微粉剂对实验性大鼠肾间质纤维化的干预作用 24只SD大鼠(雌雄各半,体重180-200g)随机分成3组:假手术组、模型组、给药组。假手术组:暴露肾脏后游离左侧输尿管,然后逐层缝合；其他组:暴露肾脏后游离左侧输尿管,在肾盏处和肾下极处分别结扎输尿管,然后逐层缝合。给药组于造模之日起灌胃给药,假手术组与模型组灌服等容积生理盐水,每天1次,连续5周。第5周末处死大鼠,取其血与梗阻侧肾组织。 指标检测。肾组织病理学检查:HE染色与Masson染色观察其肝纤维化程度。血清纤维化指标:透明质酸(HA)、层粘连蛋白(LN)、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)、Ⅳ型胶原(IV-C)含量。肾功能指标:血清肌酐(Cr)、尿素氮(Urea)含量。血液流变学指标:反映血液粘度的4个全血粘度值(切变率150／s、30／s、5／s、1／s)、伞血高切还原粘度、全血低切还原粘度,与反映红细胞流变性的红细胞压积、红细胞聚集指数。 3.大黄蟅虫超微粉剂对肝纤维化大鼠肝组织蛋白表达的影响 采用Ettan DIGETM蛋白质组学技术平台比较肝纤维化大鼠与给予中药治疗的肝纤维化大鼠的肝组织的蛋白表达差异。蛋白样品处理:肝组织研粉,加入DIGE用裂解液,制备肝组织全蛋白裂解液→蛋白定量:采用EttanTM2-D QuantKit定量蛋白。标记样品:采用CyDye DIGE最小标记法,用不同的CyDye荧光染料标记不同组样品(Cy2、Cy3、Cy5)。双向凝胶电泳:固相pH梯度胶条被动重水化14小时后用GE公司电泳仪等电聚焦电泳。等电聚焦完毕,将固相pH梯度胶条立即在平衡液中平衡,之后进行垂直板SDS-聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳,得到凝胶。图像扫描与分析:用Typhoon扫描仪在不同波长分别对Cy2,Cy3,Cy5荧光染料标记的图像进行扫描,用DeCyderImage QuantTM图像分析软件对DIGE图像进行凝胶内差异分析,凝胶间生物学误差分析,确定差异蛋白质,筛选表达量差异2倍以上的蛋白质点。制备胶与染色、酶解:制作一块制备胶,硝酸银染色后切下感兴趣的蛋白质点进行酶解。质谱鉴定:初步鉴定12个表达量差异2倍以上的蛋白点,进行MALDI-TOF MS／MS分析,获得肽质量指纹图谱,采用Mascot软件在NCBInr数据库中进行检索,鉴定蛋白。蛋白功能分析和作用网络分析:对于质谱鉴定出的差异蛋白质,用蛋白质序列数据库Swiss Prot+TrEMBL查询相关信息,用String数据库进行蛋白质作用网络分析。 4.大黄蟅虫超微粉剂对肝纤维化大鼠肝组织与肾间质纤维化大鼠肾组织中蛋白Regucalcin、ERp57、CAⅢ表达水平的影响 采用免疫印迹(Western blot)与免疫组化(Immunohistochemistry)方法对前部分实验中得到的差异蛋白质Regucalcin、ERp57、CAⅢ在肝组织、肾组织中的表达水平进行定量分析。免疫印迹方法:组织蛋白样品提取,SDS-PAGE电泳,转膜,免疫检测及ECL化学发光,软件进行图像分析及数据处理。免疫组化方法:制备组织切片,二甲苯脱蜡,乙醇水化,3％H2O2孵育,PBS液洗,加一抗,PBS液洗,加二抗,PBS液,DAB显色,苏木素复染,梯度酒精脱水,中性树胶封片,软件进行图像分析及数据处理。 5.统计学方法 用SPSS 13.0统计软件进行数据分析。数据满足方差齐性检验,则用One-way ANOVA与LSD法进行组间两两比较。数据以“(x)±s”表示,P<0.05为差异有统计学意义。 结 论 1.大黄蟅虫超微粉剂对猪血清诱导的大鼠肝纤维化有一定的干预作用:能减轻肝纤维化大鼠的肝组织损害、保护肝细胞,降低肝组织纤维化程度与血清纤维化指标(HA、LN、PCⅢ、IV-C),改善血清肝功能指标(ALT、AST),改善血液流变学性能与微循环。 2.大黄蟅虫超微粉剂对单侧输尿管结扎诱导的大鼠肾间质纤维化有一定的干预作用:能减轻。肾间质纤维化大鼠的肾组织损害、保护肾小管上皮细胞,降低肾组织纤维化程度与血清纤维化指标(HA、LN、PCⅢ、IV-C),改善血清肾功能指标(Cr、Urea),改善血液流变学性能与微循环。 3.大黄蟅虫超微粉剂对肝纤维化大鼠肝组织的蛋白质表达水平有影响。利用2D DIGE技术和MALDI-TOF MS／MS技术比较了肝纤维化大鼠与给予药物治疗的肝纤维化大鼠的肝组织蛋白质组学差异,在58个差异表达蛋白质点(表达量差异大于2倍)中,初步鉴定了12个。这12个蛋白参与机体的损伤修复、氧化应激、炎症反应、免疫反应、凋亡、细胞因子与炎症介质的释放及信号传导通路等机制。这12个蛋白是否参与大黄蟅虫超微粉剂干预实验性肝、肾纤维化的作用机制,需要进一步研究。 4.大黄蟅虫超微粉剂干预实验性肝纤维化、肾间质纤维化的部分作用机制与Regucalcin、ERp57、CAⅢ三个蛋白相关。大黄蛰虫超微粉剂能够调节这三个蛋白在肝纤维化大鼠肝组织及肾纤维化大鼠肾组织的表达量,而这三个蛋白通过细胞钙稳态失调(参与细胞损伤、增殖、凋亡)、过氧化应激、炎症反应、免疫反应、纤维组织癌变等机制参与器官纤维化的病理过程。 5、本研究建立的2D DIGE到MALDI-TOF MS／MS的技术平台相对稳定,在此基础上开展药物蛋白质组学研究,探讨中药复方干预器官纤维化的作用机制是切实可行的。
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