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非酒精性脂肪性肝病兔血浆硫化氢、一氧化氮的变化

首席医学网      2012年07月22日 15:19:09 Sunday  
 
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作者:李儒贵 谭华炳 任永生1 高玉玖2 王记红2 胡小林2    作者单位:1 基础医学院生理学教研室 2 第三临床学院 (湖北医药学院附属人民医院感染性疾病科,湖北 十堰 442000)

【摘要】  目的 观察非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)兔血浆硫化氢(H2S)、一氧化氮(NO)水平变化。方法 40只日本大耳白兔随机分为重度NAFLD组(重度组)、轻度NAFLD组(轻度组)、空白对照组(对照组)。重度组给予高脂饲料160 g/d,轻度组给予高脂饲料80 g/d+普通饲料80 g/d,对照组给予普通饲料160 g/d。饲养周期13 w。实验前后采集血液标本,全部标本同步按设备、试剂操作常规检测甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)。检测血浆H2S、NO水平。肝脏组织HE染色,光镜观察肝脏病理学。结果 饲养前三组TC、TG比较无差异(P>0.05)。饲养后重度组和轻度组与饲养前比较有统计学差异(P<0.01)。饲养后重度组TG、TC高于轻度组(P<0.01)。饲养后重度组、轻度组血浆H2S明显下降,与对照组比较有非常显著差异(P<0.001);重度组低于轻度组,统计学比较无显著差异(P>0.05)。重度组、轻度组NO明显升高,与对照组比较有非常显著的差异(P<0.01)。重度组与轻度组比较有显著差异(P<0.01)。重度组呈重度NAFLD,轻度组呈轻度~中度NAFLD,对照组正常肝脏组织。结论 NAFLD兔血浆H2S水平下降、NO水平上升参与了NAFLD的发病。

【关键词】  NAFLD;硫化氢;一氧化氮;血浆;动物

  高脂血症是非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的主要原因。硫化氢(H2S)是机体心血管功能调节的新型气体信号分子〔1〕,高脂血症儿童血浆H2S水平明显降低,H2S可能参与儿童高脂血症的发病过程〔2〕,NAFLD程度与血浆H2S、一氧化氮(NO)浓度的关系国内外未见报道。本文通过高脂饲料饲养建立不同程度成年兔NAFLD,观察NAFLD血浆H2S、NO变化。

  1 材料与方法

  1.1 一般材料

  40只日本大耳白兔(月龄相似,雌雄各半),体质量(2.2±0.2) kg,湖北医药学院医学动物实验中心提供(合格证号:No.00006546)。普通饲料由湖北医药学院动物实验中心提供。高脂饲料由湖北医药学院医学动物实验中心按实验配方配制成成品使用(配方:86%普通饲料+2%胆固醇+6%蛋黄+6%猪油)。胆固醇购自北京双旋生物培养基制品厂(批号:2009.07.15)。猪油由市售板油自行炼制而成。蛋黄粉由市售鸡蛋自行制作。甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)检测试剂为瑞士Roche/Hitache公司原装进口试剂。NO检测试剂购自南京建成科技有限公司。

  1.2 动物分组与饲养

  兔购入普通饲料饲养观察1 w,无不良反应后,随机数字法将40只兔分为3组。重度NAFLD组(重度组,n=14):每兔每天高脂饲料160 g。轻度NAFLD组(轻度组,n=13):每兔每天高脂饲料80 g+普通饲料80 g。空白对照组(对照组,n=13):每兔每天普通饲料160 g。上午9时、下午5时各组分别投入一半饲料。全部动物单笼、单兔喂养,自由饮水。建立重度NAFLD模型、轻度NAFLD兔模型、空白对照兔模型。实验周期为13 w。

  1.3 标本采集与检测

  分组后兔耳中动脉采集血液标本5 ml于肝素管,离心取血浆,保存于-20℃的冰柜中待检。试验结束,10%的水合氯醛耳缘静脉麻醉,暴露腹主动脉,腹主动脉采集血液5 ml于肝素管,离心取血浆,血浆保存于-20℃的冰柜中待检。同步检测实验前后血液TG、TC以及饲养后NO。血浆H2S检测标本送北京大学生理学系检测。

  1.4 统计学处理

  所有数据采用SPSS9.0统计学软件处理,数据以x±s表示,治疗前后组内及组间比较用t检验。

  2 结 果

  2.1 各组标本数

  重度高脂血症组饲养至9 w时死亡1只,由于无相关血液标本,统计时将重度组死亡动物的实验前资料剔除,各组实有动物13只。

  2.2 血浆H2S水平

  饲养后重度组、轻度组血浆H2S明显下降〔(51.12±5.41)、(57.51±7.63) μmol/L〕,与对照组比较有非常显著差异〔(77.24±5.4) μmol/L,P<0.001〕;重度组低于轻度组,比较无显著差异(P>0.05)。

  2.3 TG、TC变化

  对照组饲养前后TG、TC比较无差异;重度组、轻度组饲养后TG、TC升高,与饲养前比较有显著差异(P<0.001);饲养后重度组TG、TC高于轻度组(P<0.001)。见表1。

  2.4 血浆NO浓度变化

  重度组和轻度组肝组织NO浓度明显升高,与对照组比较有非常显著差异(P<0.01);重度组与轻度组比较有显著差异(P<0.01),表1。表1 三组饲养前后血脂及饲养后血浆NO变化

  3 讨 论

  NAFLD发病率高,高脂血症是其主要的危险因素;NAFLD可发展为脂肪性肝炎(NASH)及NASH相关肝硬化、肝癌;NAFLD导致动脉粥样硬化(AS);高脂血症致NAFLD胰岛素水平、血糖水平升高〔4〕;防治高脂血症致NAFLD至关重要。以前的研究中发现高脂血症致NAFLD兔存在血液流变学、CRP升高、内皮素-1的异常〔5~7〕。本研究在此基础上研究H2S、NO在高脂血症致NAFLD血浆中的变化,探讨H2S、NO在高脂血症致NAFLD发病中的机制。

  内源性H2S是体内含硫氨基酸如蛋氨酸、半胱氨酸、同型半胱氨酸等在5′-磷酸吡哆醛依赖酶作用下产生的代谢产物〔8〕。肝脏H2S生成率明显高于回肠和动脉的生成率〔9〕。肝脏是体内H2S生成的主要部位,对维持循环血液中H2S的浓度起到重要作用,而H2S在调节正常及肝硬化的微循环中的作用也已被证实〔10〕。

  高脂血症时,输入肝脏的脂质及脂肪酸过多,肝脏脂蛋白主要是肝低密度脂蛋白(VLDL)合成代谢发生障碍,无法将TG运出肝外,肝细胞内充满脂肪酸,氧化不足,引起肝内脂肪堆积,形成脂肪变性,导致NAFLD。高脂血症导致肝脏血液循环障碍,NAFLD肝血管重构使肝组织缺血缺氧,内源性H2S作为气体信号分子首先被消耗,从而导致脂肪性肝病程度与肝组织H2S水平下降,且与脂肪肝程度成反比。本研究显示重度组血浆H2S水平低于轻度组,但统计学无差异,可能与血液稀释和其他脏器分泌H2S影响有关。

  NOS依据是否需要钙元素分为结构型一氧化氮合酶(cNOS又分为内皮型和神经型)和诱导型一氧化氮合酶iNOS〔11〕。内皮型一氧化氮合酶形成的NO对肝脏有有益作用,而iNOS合成的一氧化氮合酶对肝脏有毒性作用〔12,13〕。在血管主要是内皮细胞分泌NO。NO过低,导致机体生理功能紊乱,过高则作为一种自由基对机体产生毒害〔14〕。本研究显示随NAFLD加重NO浓度上升,支持以上结论。总之,根据高脂血症致NAFLD兔血浆H2S、NO改变,提供外源性H2S或者使用NO抑制剂也许是未来NAFLD防治研究的方向。

【参考文献】
    1 耿 彬,闫 辉,钟光珍,等.硫化氢-心血管功能调节的新型气体信号分子〔J〕.北京大学学报:医学版,2004;36(1):106.

  2 刘 颖,米 杰,杜军保,等.新型气体信号分子硫化氢在高脂血症儿童中的变化〔J〕.实用儿科临床杂志,2006;21(4):201-2.

  3 Zhang Chunyu,Du Junbao,Bu Dingfang,et al.The regulatory effect of hydrogen sulfide on hypoxic pulmonary hypertension in rats〔J〕.Biochem Biophys Res Commun,2003;302:810-6.

  4 谭华炳,李金科,胡 波,等.非酒精性脂肪性肝病兔胰岛素水平变化及其机理探讨〔J〕.西南国防医药,2010;20(9):937-9.

  5 谭华炳.绞股蓝对兔高脂血症与血液流变学影响的研究〔J〕.第三军医大学学报,2007;29(15):1497-9.

  6 谭华炳,鲁四德,钟晓东.绞股蓝对高脂饲料饲养致兔高脂血症、C反应蛋白升高的干预研究〔J〕.实用诊断与治疗杂志,2006;20(11):796-7,800

  7 谭华炳,匡颖文.绞股蓝干预食饵兔动脉粥样硬化过程中对内皮素-1和C反应蛋白的影响研究〔J〕.山西医药杂志,2006;35(10):866-8.

  8 Truong DH,Mihajlovic A,Gunness P,et al.Prevention of hydrogen sulfide (H2S)-induced mouse lethality and cytotoxicity by hydroxocobalamin 〔vitamin B(12a)〕〔J〕.Toxicology,2007;242(1):16-22.

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  10 Fiorucci S,Antonelli E,Mencarelli A,et al.The third gas:H2S regulates perfusion pressure in both the isolated and perfused normal rat liver and in cirrhosis〔J〕.Hepatology,2005;42:539-48.

  11 Bhimani EK,Serracino-Inglott F,Sarela AI,et al.Hepatic and mesenteric nitric oxide synthase expression in a rat model of CCl(4)-induced cirrhosis〔J〕.J Surg Res,2003;113(1):172-8.

  12 Koeppel TA,Mihaljevic N,Kraenzlin B,et al.Enhanced iNOS gene expression in the steatotic rat liver after normothermic ischemia〔J〕.Eur Surg Res,2007;39(5):303-11.

  13 García-Ruiz I,Rodríguez-Juan C,Díaz-Sanjuan T,et al.Uric acid and anti-TNF antibody improve mitochondrial dysfunction in ob/ob mice〔J〕. Hepatology,2006;44(3):581-91.

  14 Cary SP,Winger JA,Derbyshire ER,et al.Nitric oxide signaling:no longer simply on or off 〔J〕.Trends Biochem Sci,2006;31(4):231-9.

  (编辑 曹梦园)

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