槲皮素(3,3′,4′,5,7-pentahydroxyflavone),是广泛存在于日常饮食中的一种黄酮醇类化合物,流行病学调查显示,水果、蔬菜(如洋葱、苹果、茶、葡萄和红酒)中含量丰富。槲皮素在人类健康方面的作用得到了广泛关注,包括抗氧化,抗炎和抗癌等方面[1]。研究表明,槲皮素可以明显改善过敏性哮喘症状[2]和实验性自身免疫性脊髓炎[3];此外,自身免疫性心肌炎大鼠模型实验结果显示,槲皮素可明显改善心肌炎[4]。然而关于槲皮素对自身免疫性肝炎影响的研究较少,因此,本研究采用Con A诱导小鼠建立自身免疫性肝损伤模型,观察不同剂量槲皮素对肝损伤的干预作用与机制,结果报告如下。 1 材料与方法 1.1 实验动物
SPF级雌性ICR小鼠,48只,体重22~25 g,购自北京大学医学部实验动物科学部,许可证号:SCXK(京)2011-0012,实验动物被饲养于屏障环境:动物自由饮水饮食,12 h昼夜循环光照,室温(19~25℃),湿度50%~60%,实验前所有动物适应环境1周。动物实验所有的操作均符合北京大学医学部动物实验伦理学的要求。 1.2 主要试剂与仪器
IV型刀豆蛋白A(concanavalin A,Con A)(美国Sigma公司),槲皮素(纯度≥ 98%,北京偶合科技有限公司),丙氨酸氨基转移酶(alamine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)检测试剂盒(四川迈克生物科技股份有限公司),白介素1β(interleukin 1 Beta,IL-1β)、IL-6、小鼠肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒(美国eBoiscience公司)。HITACHI-7170A全自动生化分析仪(日本日立公司);Thermo MK3型酶标仪(中国赛默飞世尔科技有限公司)。 1.3 分组与处理
将48只小鼠随机分为6组:对照组、模型组(Con A)、地塞米松组(Con A+地塞米松)、槲皮素低、中、高剂量组(Con A+槲皮素100、200、400 mg/kg),槲皮素组小鼠灌胃给予槲皮素,对照、模型、地塞米松组给予等量溶剂,连续7 d,停止灌胃后24 h,经尾静脉注射(除对照组外)15 mg/kg Con A,对照组给予等量生理盐水,地塞米松组于Con A给药前30 min经腹腔注射0.5 mg/kg地塞米松。尾静脉给药后2 h,取血,待测细胞因子;给药后6 h,取血、离心,收集血清,待测血液生化指标。 1.4 指标与方法 1.4.1 脏器系数
取血后,动物乙醚麻醉断髓处死,取肝脏和脾脏,称重并计算各脏器系数。 1.4.2 血清生化指标检测
血样室温静置1 h后,2 000 r/min,离心10 min,取上清,采用全自动生化分析仪检测ALT、AST、LDH活性。 1.4.3 血清中细胞因子检测
采用ELISA 试剂盒检测血清中TNF-α、IL-1β和IL-6水平,操作按照试剂盒说明书进行,酶标仪读取450 nm 和570 nm处吸光(A)值,计算细胞因子含量。 1.5 统计分析
数据采用x±s表示;采用SPSS 13.0进行多组均数间方差分析,两两比较采用最小显著差法;P<0.05为差异有统计学意义。 2 结 果 2.1 槲皮素对小鼠脏器系数影响(表 1)
与对照组比较,模型组小鼠肝脏系数、脾脏系数明显升高(P<0.05);与模型组比较,地塞米松组小鼠肝脏系数升高(P<0.05);与模型组比较,各剂量槲皮素组小鼠肝脏、脾脏系数变化不明显。
| 表 1 槲皮素对免疫性肝损伤小鼠脏器系数影响(x±s,n=8) |
与对照组比较,模型组小鼠ALT、AST以及LDH明显升高(P<0.01);与模型组比较,地塞米松组小鼠血清中ALT、AST、LDH水平明显降低(P<0.01),200、400 mg/kg剂量槲皮素组小鼠血清中ALT、AST、LDH的水平均明显降低(P<0.05)。提示槲皮素对Con A诱导的小鼠肝损伤具有一定的保护作用。
| 表 2 槲皮素对免疫性肝损伤小鼠生化指标影响(x±s,n=8,U/L) |
与对照组比较,模型组小鼠TNF-α、IL-1β和IL-6明显升高(P<0.01);与模型组比较,地塞米松组小鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-6的水平明显降低(P<0.05),200、400 mg/kg剂量槲皮素组小鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-6水平均明显降低(P<0.05)。
| 表 3 槲皮素对免疫性肝损伤小鼠血清中细胞因子影响(x±s,n=8,pg/mL) |
自身免疫性肝炎(autoimmune hepatitis,AIH)是一种慢性肝脏自身免疫性炎症[5]。刀豆蛋白A诱导的肝损伤,是一种主要由T细胞介导的免疫性肝损伤,与细胞因子失调相关,是目前研究AIH的重要动物疾病模型[6]。本研究结果显示,各剂量槲皮素组小鼠血清中ALT、AST、LDH水平明显下降(P<0.05),且呈一定的剂量依赖性,提示槲皮素对Con A诱导的自身免疫性肝损伤具有一定的干预作用。研究表明静脉注射Con A后,CD4+T细胞等聚集到肝脏,释放大量的细胞因子如TNF-α、IL-6、IFN-γ和IL-1β,从而导致肝细胞损伤、坏死[7, 8]。TNF-α在ConA诱导的肝损伤中起主要介导作用,IL-6和IL-1β在肝损伤发病机制中也具有关键作用[9, 10],且TNF-α和 IL-1β水平在2 h左右达到高峰,IL-6水平在3 h左右达到高峰[11]。故本研究中在给予Con A后 2 h取血清检测TNF-α,IL-1β和IL-6水平。 槲皮素是一种在植物中广泛存在的黄酮类化合物,具有改善氧化应激作用[12]。近些年槲皮素的抗炎免疫药理作用逐渐成为关注热点,研究表明槲皮素具有抗炎效果,如槲皮素可抑制促炎因子TNF-α和IL-17,促进抗炎因子IL-10的产生,从而改善心肌炎[13]。本研究结果表明槲皮素组小鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-6细胞因子明显下降。提示槲皮素对Con A诱导的自身免疫性肝损伤保护作用机制可能与槲皮素抑制促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6等的释放有关,但具体机制仍需进一步深入探讨。
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