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基于“脾主运化、主肌肉”探讨SIRT1/FoxO1通路介导泽明红山颗粒治疗NASH的机制

摘要目的:非酒精性脂肪性肝炎(Nonalcoholicsteatohepatiti,NASH)是近年来脂质代谢异常的研究热点,本研究建立NASH小鼠模型,予以自拟方泽明红山颗粒为干预手段,探讨“脾主运化,主肌肉”理论在泽明红山颗粒治疗非酒精性脂肪性肝炎小鼠中指导意义及作用机制,为中医药防治NASH提供实验理论依据。<br>  材料与方法:<br>  实验一:C57BL/6小鼠60只,采用随机数字表法随机分为6个组:对照组(control组)、非酒精性脂肪性肝炎模型组(NASH组)、泽明红山颗粒高剂量治疗组(ZMHS-H组)、泽明红山颗粒中剂量治疗组(ZMHS-M组)、泽明红山颗粒低剂量治疗组(ZMHS-L组)、易善复西药治疗组(PPC组),每组10只。采用高脂纯化饲料(MD45%添加0.5%胆固醇)法建立NASH小鼠模型,ZMHS-H组、ZMHS-M组、ZMHS-L组予以泽明红山颗粒灌胃治疗,PPC组予以易善复治疗。观察记录小鼠一般情况;用全自动分析仪测定各组小鼠血清中ALT、AST、TC、TG、HDL、LDL含量;ELISA检测肌肉组织中ATP、CPK、α-HBD、ALT、LDH含量评估肝功能及骨骼肌细胞损伤情况;HE染色观察小鼠肝脏及肌肉病理变化;ATP酶染色观察小鼠骨骼肌损伤情况;糖原检测法评估肌肉对糖原利用度。<br>  实验二:取实验一中小鼠肌肉组织,通过免疫组化、Westernblot及qPCR法检测肌肉组织中PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA、SIRT1、FoxO1表达情况,探究泽明红山颗粒治疗非酒精性脂肪性肝炎的机制。<br>  结果:<br>  实验一:<br>  1.NASH小鼠模型建立成功。<br>  2.NASH组及control组小鼠体重明显增加,与NASH组相比,ZMHS-L组、ZMHS-M组、ZMHS-H组及PPC组小鼠体重明显降低(P<0.05),与PPC组相比,ZMHS-M组及ZMHS-H组小鼠体重变化无明显差异(P>0.05)。<br>  3.NASH组小鼠血清中ALT、AST、TC、TG、LDL表达明显升高,HDL表达明显降低(vs.control,P<0.05),与NASH组相比,ZMHS-L组、ZMHS-M组、ZMHS-H组及PPC组小鼠ALT、AST、TC、TG、LDL表达明显下降,HDL表达明显升高(P<0.05),与PPC组相比,ZMHS-M组及ZMHS-H组ALT、AST、TC、TG、HDL、LDL表达变化无明显差异(P>0.05)。<br>  4.HE染色结果显示control组小鼠肝组织结构完整,肝小叶结构正常;NASH组小鼠肝组织可见肝小叶结构尚正常,可见重度肝细胞脂肪变性,以弥漫性大泡脂肪变为主;NASH-M组可见肝细胞组织形态、结构有所恢复,肝细胞大小与模型组比较接近正常,肝细胞水肿现象减轻,小叶间仍有浸润的炎性细胞及点状或灶性细胞坏死;NASH-H组以及PPC组可见肝细胞组织形态、结构,与模型组比较明显改善,肝细胞大小接近正常,形态、结构较清晰,肝细胞水肿明显改善;NASH-L组可见肝细胞排列层次规则,肝胞细大小基本正常,仍有肝细胞水肿以及大量炎性细胞浸润,仍可见程度不等的点状或灶性细胞坏死。<br>  5.NASH组小鼠肌肉中CPK、α-HBD、ALT、LDH表达明显升高,ATP表达明显降低(P<0.05),与NASH组相比,ZMHS-L组、ZMHS-M组、ZMHS-H组及PPC组小鼠CPK、α-HBD、ALT、LDH表达明显下降,ATP表达明显升高(P<0.05),与PPC组相比,ZMHS-M组及ZMHS-H组ATP、CPK、α-HBD、ALT、LDH表达变化无明显差异(P>0.05)。<br>  6.各组小鼠肌肉组织中糖原评估显示,与control组相比,NASH组小鼠肌肉中糖原表达明显降低(P<0.05);与NASH组相比,ZMHS-L组、ZMHS-M组、ZMHS-H组及PPC组小鼠糖原表达明显升高(P<0.05),与PPC组相比,ZMHS-M组及ZMHS-H组糖原表达变化无明显差异(P>0.05)。<br>  7.肌肉组织病理学变化可见control组骨骼肌细胞结构完整,排列紧密,未见明显脂肪浸润及炎性细胞,NASH组可见骨骼肌细胞结构被破坏,细胞排列紊乱,大量炎性因子浸润,ZMHS-L组可见细胞结构完整,细胞排列较为有序,仍可见部分细胞破坏及炎性细胞浸润,ZMHS-M组较ZMHS-L组损伤进一步恢复,ZMHS-H组及PPC组骨骼肌细胞基本恢复正常。<br>  8.ATP酶钙钴法染色显示的切片中Ⅰ型肌纤维为浅色,Ⅱ型肌纤维为深色;control组可见骨骼肌纤维大小均匀,形态规则,排列成马赛克状,NASH组Ⅱ型纤维染色加深,骨骼肌纤维增粗,出现明显损伤,ZMHS-L组较NASH组有所改善,但仍可见少量Ⅱ型纤维染色加深,ZMHS-M组及PPC组骨骼肌纤维大小明显恢复,形态较为规则,ZMHS-H组可见I型肌纤维及Ⅱ型肌纤维分布均匀,形态规则,肌纤维损伤基本恢复。<br>  实验二:<br>  1.免疫组化观察各组小鼠肌肉组织中PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA的表达情况,结果与control组相比,NASH组小鼠血清中PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA阳性表达明显降低(P<0.05),与NASH组相比,ZMHS-L组、ZMHS-M组、ZMHS-H组及PPC组小鼠PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA阳性表达明显升高(P<0.05),与PPC组相比,ZMHS-M组及ZMHS-H组PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA阳性表达变化无明显差异(P>0.05)。<br>  2.Westernblot检测各组小鼠肌肉组织中PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA蛋白表达情况,结果与control组相比,NASH组小鼠血清中PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA蛋白表达明显降低(P<0.05),与NASH组相比,ZMHS-L组、ZMHS-M组、ZMHS-H组及PPC组小鼠PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA蛋白表达明显升高(P<0.05),与PPC组相比,ZMHS-M组及ZMHS-H组PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA蛋白表达变化无明显差异(P>0.05)。<br>  3.进一步采用qPCR法检测各组小鼠肌肉组织中PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA蛋白mRNA水平表达变化,结果与control组相比,NASH组小鼠血清中PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA表达明显降低(P<0.05),与NASH组相比,ZMHS-L组、ZMHS-M组、ZMHS-H组及PPC组小鼠PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA表达明显升高(P<0.05),与PPC组相比,ZMHS-M组及ZMHS-H组PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA表达变化无明显差异(P>0.05)。<br>  4.利用Westernblot检测各组小鼠肌肉组织中SIRT1、FoxO1蛋白表达情况以明确SIRT1/FoxO1通路对NASH小鼠的调控作用,结果与control组相比,NASH组小鼠血清中FoxO1蛋白表达明显升高,SIRT1蛋白表达明显降低(P<0.05),与NASH组相比,ZMHS-L组、ZMHS-M组、ZMHS-H组及PPC组小鼠FoxO1蛋白表达明显降低,SIRT1蛋白表达明显升高(P<0.05),与PPC组相比,ZMHS-M组及ZMHS-H组SIRT1、FoxO1蛋白表达变化无明显差异(P>0.05)。5.进一步采用qPCR法检测各组小鼠肌肉组织中SIRT1、FoxO1蛋白mRNA水平表达情况,结果与control组相比,NASH组小鼠血清中FoxO1表达明显升高,SIRT1表达明显降低(P<0.05),与NASH组相比,ZMHS-L组、ZMHS-M组、ZMHS-H组及PPC组小鼠Foxo1表达明显降低,SIRT1表达明显升高(P<0.05),与PPC组相比,ZMHS-M组及ZMHS-H组SIRT1、FoxO1表达变化无明显差异(P>0.05)。<br>  结论:<br>  1.泽明红山颗粒可通过减轻小鼠体重,改善小鼠肝功能,调节血脂以和改善肝组织病理表现等方面治疗NASH。<br>  2.泽明红山颗粒可以使小鼠肌肉中CPK、α-HBD、ALT、LDH表达明显下降,ATP表达明显升高;使肌肉组织中糖原表达明显升高;改善骨骼肌细胞损伤;修复I型肌纤维及Ⅱ型肌纤维损伤,提示“脾主肌肉”理论下,健脾对于骨骼肌胰岛素抵抗,促进线粒体功能恢复,改善肝功能损伤具有重要意义。<br>  3.泽明红山颗粒可以使小鼠骨骼肌中PGC-1、PPARα、NRF-1、mtTFA阳性表达明显升高,进一步说明泽明红山颗粒可以提高游离脂肪酸的利用度,减轻肝脏负担,增加胰岛素的敏感性,从而改善小鼠肌肉组织损伤。<br>  4.泽明红山颗粒可以使小鼠骨骼肌中FoxO1蛋白表达明显降低,SIRT1蛋白表达明显升高,这一调控机制进一步提示泽明红山颗粒能够通过调控SIRT1/FoxO1通路,促进小鼠骨骼肌细胞线粒体合成,提高骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取和利用,促进游离脂肪酸的糖异生,降低肝细胞的负荷,增加胰岛素敏感性,从而起到保护NASH小鼠肝脏及骨骼肌组织免于胰岛素抵抗及脂质代谢异常等造成的应激性损伤。

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