Effect of Different Solvent Extracts of Amygdalus mongolica on Liver Fibrosis Rat Models Induced by Carbon Tetrachloride and Its Mechanisms
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摘要: 探讨蒙古扁桃不同极性部位对四氯化碳致肝纤维化大鼠的作用及可能机制。雄性SD大鼠分为7组,每组10只。以四氯化碳建立肝纤维化大鼠模型,将成模大鼠分为模型组、水飞蓟素组(0.05 g/kg)阳性药组和蒙古扁桃石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、水部位提取物组,同批未给四氯化碳的大鼠为正常对照组。给药8周后,测血清中的丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性及丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、透明质酸(hyaluronic acid, HA)、层粘连蛋白(laminin,LN)、Ⅲ型前胶原(type Ⅲ collagen,PC-Ⅲ)和Ⅳ型胶原(type Ⅳ collagen ,Col-Ⅳ)含量并计算肝指数和脾指数;同时测肝组织中MDA、SOD、羟脯氨酸(hydroxyproline,HYP)含量及转化生成因子β1(Transforming growth factor β1 protein,TGF-β1)、Smad3(mothers against decapentaplegic homolog)和Smad7的表达。与模型组比较,蒙古扁桃药材各极性部位大鼠的体质量显著增加(P<0.05),血清和组织中MDA显著降低(P<0.05),血清中SOD显著升高(P<0.05),石油醚、水部位大鼠肝指数显著降低(P<0.05);病理学检查结果显示,蒙古扁桃药材各部位给药组大鼠肝纤维化有明显改善;蒙古扁桃石油醚部位和正丁醇部位可显著降低血清中AST、ALP、HA、PC-Ⅲ含量(P<0.05)及下调组织中HYP、TGF-β1和Smad3的水平(P<0.05);蒙古扁桃正丁醇部位可显著降低血清中ALT含量(P<0.05)。蒙古扁桃药材石油醚、正丁醇提取物对肝纤维化有显著改善作用,是保护肝纤维化的优选活性部位,其机制可能是通过调节胶原合成异常及TGF-β1/Smad 信号通路来发挥作用。
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关键词:
- 蒙古扁桃 /
- 四氯化碳 /
- 肝纤维化 /
- 病理检查 /
- TGF-β1/Smad信号通路
Abstract: To investigate the effects and possible mechanisms of different polarity positions of Amygdalus mongolica on carbon tetrachloride to hepatic fibrosis rats. Male SD rats were divided into 7 groups with 10 in each group. The rats were divided into model group, silymarin group (0.05 g/kg), positive drug group and Amygdalus mongolica petroleum ether, ethyl acetate, n-butanol and aqueous extract group. The rats in the same group were not given carbon tetrachloride as normal control group. After 8 weeks of treatment, serum alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), alkaline phosphatase (ALP) activity and malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), hyaluronic acid (HA), laminin (LN), type Ⅲ collagen (PC-Ⅲ) and type Ⅳ collagen (Col-Ⅳ) content were measureed, and the liver index and spleen index were calculated; The contents of MDA, SOD and Hydroxyproline(HYP) and the expressions of transforming growth factor β1 protein (TGF-β1), mothers against decapentaplegic homolog 3 (Smad3) and Smad7 mRNA in liver tissues were also measured. Compared with the model group, the body mass of the rats in various polar parts of Amygdalus mongolica significantly increased (P<0.05), MDA in serum and tissues significantly decreased (P<0.05), SOD in serum significantly increased (P<0.05), and liver index of the rats in petroleum ether and water parts significantly decreased (P<0.05). The results of pathological examination showed that the liver fibrosis of the rats in each part of the drug group was significantly improved. Amygdalus mongolica petroleum ether part and n-butanol part could significantly decrease in the serum AST, ALP, HA, PC-Ⅲ content (P<0.05), HYP, TGF-β1 and Smad3 levels in the organization (P<0.05). The n-butanol position of Amygdalus mongolica could significantly reduce the serum ALT level (P<0.05). Amygdalus mongolica herbs petroleum ether, n-butanol extract has improved markedly effect to liver fibrosis, which is the preferred active site for protection of liver fibrosis and its mechanism may be through adjusting abnormal collagen synthesis and TGF-β1 / Smad signaling pathways to work. -
表 1 PCR引物序列
Table 1. PCR primer sequence
基因名称 上游引物(5′-3′) 下游引物(5′-3′) RAT Actin CCCATCTATGAGGGTTACGC TTTAATGTCACGCACGATTTC TGF-β1 CGCAACAACGCAATCTATG ACCAAGGTAACGCCAGGA Smad3 CCAGTGCTACCTCCAGTGTT CTGGTGGTCGCTAGTTTCTC Smad7 GGCTTTCAGATTCCCAACTTC CGCCATCCACTTCCCTTGT 表 2 蒙古扁桃药材不同极性部位对大鼠体质量的影响
Table 2. Effects of different polar parts of Amygdalus mongolica on rat body quality
表 3 蒙古扁桃药材不同极性部位对大鼠肝指数、脾指数的影响
Table 3. Effects of different polar parts of Amygdalus mongolica on rat liver index and spleen index
组别 脏器指数(%) 肝指数 脾指数 对照 2.46±0.08 0.16±0.01 模型 4.14±0.55** 0.19±0.03* 石油醚部位 3.68±0.49**# 0.18±0.02 乙酸乙酯部位 3.83±0.16** 0.17±0.02 正丁醇部位 3.95±0.43** 0.18±0.02 水部位 3.54±0.27**## 0.17±0.01 水飞蓟素 4.07±0.30** 0.17±0.01 表 4 蒙古扁桃药材不同极性部位对大鼠血清ALT,AST,ALP的影响
Table 4. Effects of different polar parts of Amygdalus mongolica on ALT, AST and ALP in rat serum
组别 ALT(U/L) AST(U/L) ALP(U/L) 对照 51.42±9.07 174.28±32.63 90.62±42.25 模型 260.98±80.10** 427.16±104.50** 309.16±62.10** 石油醚部位 186.88±64.24** 311.88±80.14*# 207.9±58.74**## 乙酸乙酯部位 210.98±53.32** 189.92±49.06## 256.40±39.57** 正丁醇部位 101.38±32.66## 188.35±62.19## 195.98±26.42**## 水部位 303.00±72.66** 393.90±66.98** 223.65±28.02**## 水飞蓟素 293.18±78.66** 328.45±120.22** 179.02±39.13**## 表 5 蒙古扁桃药材不同极性部位对大鼠肝组织 HYP 的影响
Table 5. Effects of different polar parts of Amygdalus mongolica on HYP of liver tissue in rats
组别 HYP(ug/g肝湿重) 对照 210.06±16.47 模型 344.41±94.91** 石油醚部位 218.98±31.50## 乙酸乙酯部位 326.94±56.12* 正丁醇部位 210.62±39.34## 水部位 289.37±48.79 水飞蓟素 212.95±22.88*## 表 6 蒙古扁桃药材不同极性部位对大鼠血清及肝组织中 SOD、MDA的影响
Table 6. Effects of different polar parts of Amygdalus mongolica on SOD and MDA in serum and liver tissues of rats
组别 血清SOD 组织SOD 血清MDA 组织MDA 对照 185.49±13.79 317.36±42.26 5.49±1.69 4.93±1.12 模型 145.05±14.21* 328.89±31.23 8.65±2.94** 8.03±1.19** 石油醚部位 193.12±15.31# 633.96±33.75**## 4.67±1.46## 2.15±0.49**## 乙酸乙酯部位 179.36±15.16# 477.40±83.50**## 5.40±1.47## 2.26±0.32**## 正丁醇部位 182.74±17.68# 448.31±22.88**## 4.69±0.67## 3.60±1.43**## 水部位 187.47±13.74# 403.65±58.51**# 5.68±0.35## 5.77±1.01## 水飞蓟素 185.43±16.70# 346.16±42.90 5.53±0.65## 3.75±1.50*## 表 7 蒙古扁桃药材不同极性部位对大鼠血清肝纤维化指标 HA、LN、PC-Ⅲ及 Col-Ⅳ的影响
Table 7. Effects of different polar parts of Amygdalus mongolica on serum liver fibrosis indexes HA, LN, PC-Ⅲ and Col-Ⅳ in rats
组别 HA(ng/mL) LN(ng/mL) PC-Ⅲ(ng/mL) Col-Ⅳ(ng/mL) 对照 170.52±26.52 42.70±4.07 18.31±1.31 18.56±2.28 模型 253.68±78.00** 48.78±3.65 22.83±1.20* 24.84±1.80** 石油醚部位 156.08±49.62## 44.06±2.88 11.52±4.72## 22.84±2.62 乙酸乙酯部位 141.38±14.71## 49.57±10.26 21.31±3.05 22.80±2.91 正丁醇部位 133.45±19.65## 46.45±3.59 7.61±1.06**## 21.11±3.90 水部位 120.63±11.30## 44.94±7.62 20.20±3.94 20.79±1.16 水飞蓟素 114.47±18.79## 44.96±1.62 7.91±1.32**## 22.08±4.31 表 8 蒙古扁桃不同极性部位对肝纤维化大鼠TGF-β1/Smad信号传导通路的影响
Table 8. Effects of different polarity of Amygdalus mongolica on TGF-β1/Smad signaling pathway in hepatic fibrosis rats
组别 TGF-β1 Smad3 Smad7 对照 1.00±0.14 1.04±0.38 1.03±0.33 模型 3.48±0.34** 9.25±1.29** 0.96±0.10** 石油醚部位 1.92±0.14**# 5.43±1.26**## 0.32±0.03**## 乙酸乙酯部位 2.13±0.38**## 6.32±1.14**## 0.28±0.02**## 正丁醇部位 2.24±0.32**## 7.12±1.23**## 0.24±0.03**## 水部位 1.20±0.15## 7.68±1.98** 0.26±0.02**## 水飞蓟素 2.43±1.39**## 6.32±1.04**## 0.30±0.05**## -
[1] 夏海珊, 陈少茹, 钟月春, 等. 肝纤维化的发病机制和药物治疗现况[J]. 中国医药导报,2014,11(18):162−165, 168. [2] 江远, 熊丽. 莪术治疗肝病的研究进展[J]. 中西医结合肝病杂志,2005(2):127−129. doi: 10.3969/j.issn.1005-0264.2005.02.032 [3] Strader D B, Wright T, Thomas D L, et al. Diagnosis, management, and treatment of hepatitis C[J]. Hepatology,2004,39(4):1147−1171. doi: 10.1002/hep.20119 [4] 张可锋, 黄思茂, 陈毅飞, 等. 七味净肝灵对二甲基亚硝胺诱导肝纤维化大鼠的保护作用及其作用机制[J]. 中药材,2018,41(2):464−467. [5] Zhang Y, Miao H, Yan H, et al. Hepatoprotective effect of forsythiae fructus water extract against carbon tetrachloride-induced liver fibrosis in mice[J]. Journal of Ethnopharmacology,2018,23(218):27−34. [6] 蒋征奎, 王学方. 茯苓皮水提物对四氯化碳诱导大鼠肝纤维化的改善作用[J]. 中国药房,2017,28(22):3065−3068. doi: 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.22.11 [7] 吴鹏, 王亚东, 方颖, 等. 肝豆灵抑制Notch信号通路干预铜负荷致肝纤维化大鼠肝脏上皮-间质转化[J]. 安徽中医药大学学报,2018,37(6):79−84. doi: 10.3969/j.issn.2095-7246.2018.06.023 [8] 赵一之. 蒙古扁桃的植物区系地理分布研究[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版),1995,26(6):713−715. [9] 马毓泉. 内蒙古植物志(第三卷)[M]. 呼和浩特: 内蒙古人民出版社, 1989, 4(2): 519−522. [10] 斯琴巴特尔. 蒙古扁桃[J]. 生物学通报,2003,38(8):23−24. doi: 10.3969/j.issn.0006-3193.2003.08.009 [11] 王斌. 黄河三角洲滨海湿地药用耐盐植物蒙古鸦葱和柽柳化学成分及生物活性研究[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2007. [12] 郝海梅, 石松利, 周红兵, 等. 蒙古扁桃油对肾纤维化大鼠的保护作用研究[J]. 中药药理与临床,2020,36(5):105−109. [13] 尚立芝, 王付, 苗小玲, 等. 四逆散加味抗肝纤维化的作用及机制研究[J]. 中国实验方剂学杂志,2013,19(5):207−211. [14] 方海涛, 李俊兰, 王黎元. 珍稀濒危植物蒙古扁桃研究进展[J]. 阴山学刊(自然科学版),2004,18(2):16−18. [15] Zheng Q N, Wang J, Zhou H B, et al. Effectiveness of Amygdalus mongolica oil in hyperlipidemic rats and underlying antioxidant processes[J]. Journal of Toxicology and Environmental Health A,2017,80(22):1193− 1198. doi: 10.1080/15287394.2017.1367124 [16] 郑倩男, 冯长梅, 吴桐, 等. 蒙古扁桃油对高脂血症大鼠肝脏保护作用[J]. 食品工业科技,2018,39(20):286−292. [17] 郑倩男, 石松利, 周红兵, 等. 蒙古扁桃石油醚提取物对高脂血症大鼠血脂水平、肝功能及脂质过氧化的影响[J]. 中药药理与临床,2016,32(4):67−70. [18] 贾小叶, 高晨, 刘庆, 等. 蒙古扁桃药材抗大鼠肾纤维化有效提取物部位的筛选[J]. 食品工业科技,2020,41(9):297−302, 308. [19] 权博文, 吴桐, 刘庆, 等. 蒙古扁桃种仁不同极性部位对博来霉素致大鼠肺纤维化的保护作用[J]. 食品工业科技,2020,41(22):305−309. [20] 吴培赛, 石松利, 周红兵, 等. 蒙古扁桃药材不同提取物对高脂血症大鼠血脂和肝功能的影响[J]. 中国实验方剂学志,2015,21(21):113−117. [21] 金俊杰, 钟鸣, 余胜民, 等. 穿破石水提取物对四氯化碳致大鼠肝纤维化的治疗作用[J]. 中国实验方剂学杂志,2012,18(22):258−262. [22] 任美萍, 刘艳, 李华, 等. 楤木皂苷抗四氯化碳致大鼠肝纤维化作用[J]. 沈阳药科大学学报,2013,30(12):958−960, 966. [23] 赵松峰, 阚全程. 六味五灵片对四氯化碳致大鼠肝纤维化的保护作用[J]. 中国药理学通报,2011,27(6):872−875. doi: 10.3969/j.issn.1001-1978.2011.06.031 [24] 刘鸣昊. 芪珠方对肝纤维化大鼠TGF-β1/Smad信号传导通路的影响[D]. 南京: 南京中医药大学, 2013. [25] 张继红, 邓为, 石孟琼, 等. 珠子参皂苷对四氯化碳致大鼠肝纤维化的保护作用[J]. 中药药理与临床,2014,30(5):73−78. [26] 郭羽轩, 董惠娟, 刘涛, 等. 睡莲花总黄酮对四氯化碳诱导大鼠肝纤维化的防治作用[J]. 中草药,2020,51(19):4983−4990. doi: 10.7501/j.issn.0253-2670.2020.19.017 [27] 陈淳. 红背叶根醇提物的药效学及化学成分的初步研究[D]. 广州: 南方医科大学, 2015. [28] 蒙明瑜. 剑叶耳草活性成分的筛选及其抗肝炎作用的实验研究[D]. 南宁: 广西医科大学, 2012. [29] 冯欣. 藏药波棱瓜子抗肝纤维化作用及机理研究[D]. 北京: 北京中医药大学, 2018. [30] Doustimotlagh A H, Dehpour A R, Nourbakhsh M, et al. Alteration inmembrane protein, antioxidant status and hexokinase activity inerythrocytes of CCl4-induced cirrhotic rats[J]. Acta Med Iran,2014,52(11):795−803. [31] 吴晓东, 张峰, 梁瑞峰. 大黄素与丹参素合用对四氯化碳诱导大鼠肝纤维化的保护作用[J]. 天津中医药,2018,35(2):143−146. [32] 董红筠, 王敬, 李萍, 等. 软肝化纤丸抗慢性乙型肝炎肝纤维化60例临床观察[J]. 天津中医药,2013,30(5):266−268. [33] Wu J, Pan L, Jin X, et al. The role of oxymatrine in regulating TGF-β1 in rats with hepatic fibrosis[J]. Acta Cir Bras,2018,33(3):207−215. doi: 10.1590/s0102-865020180030000002 [34] 聂珍贵, 王姝, 王世全, 等. 和肝汤对四氯化碳致小鼠肝纤维化的防治作用[J]. 时珍国医国药,2018,29(8):1828−1830. [35] 樊晓明, 俞富军. 肝纤维化前沿[M]. 上海: 复旦大学出版社, 2015. [36] Nakamura T, Sakata R, Ueno T, et al. Inhibition of transforming growth factor β prevents progression of liver fibrosis and enhances hepatocyte regeneration in dimethyl nitrosamine-treated rats[J]. Hepatology,2000,32(2):247−255. doi: 10.1053/jhep.2000.9109 [37] 李书香, 王爱民. 肝纤维化与转化生长因子-β1关系的研究进展[J]. 中华实验外科杂志,2017,34(6):1079−1080. doi: 10.3760/cma.j.issn.1001-9030.2017.06.063 [38] Inagaki Y, Okazaki I. Emerging insights into transforming growth factor beta smad signal in hepatic fibrogenesis[J]. Gut,2007,56(2):284−292. doi: 10.1136/gut.2005.088690 [39] Moustakas A, Souchelnytskyi S, Heldin C H. Smad regulation in TGF-beta signal transduction[J]. Journal of Cell Science,2001,114(24):4359−4369. doi: 10.1242/jcs.114.24.4359 [40] Derynck R, Zhang Y E. Smad-department and Smad-independent pathway in TGF-beta family signaling[J]. Nature,2003,425(6958):577−584. doi: 10.1038/nature02006 -