本研究通过胆总管结扎(bileductligation,BDL)建立胆汁淤积性肝损伤小鼠模型,评价该模型的病理学特征,同时研究饮食补充AKG对上述小鼠肝损伤的缓解作用及其可能涉及的分子机制,最终为开发新型抗胆汁淤积性肝损伤药物提供理论依据。
32只雄性C57BL/6小鼠(6~8周,体质量20~25g)购于北京维通利华实验动物技术有限公司,动物生产许可证号SCXK(京)2021-0011,饲养于陆军军医大学第二附属医院实验动物房,环境温度20~25℃,相对湿度(50±5)%,光照周期12h/12h,自由进食饲料和水,预适应环境7d。
α-酮戊二酸钙盐(英国Carbosynth公司),AIN-93G标准饲料(深圳睿迪生物科技公司),异氟烷(深圳瑞沃德公司),总RNA提取试剂盒、反转录反应试剂盒及荧光定量PCR试剂盒(日本TaKaRa公司),qRT-PCR引物(上海生物工程公司),F4/80一抗(美国BIO-RAD公司),MPO一抗(美国Abcam公司),TUNEL检测试剂盒(英国Roche公司)。
小鼠处死后快速分离整个肝脏并称重,计算肝脏质量与体质量之比,即肝脏指数。肝脏指数=肝脏质量(mg)/体质量(g)。
小鼠血液置于室温下4h,在4℃、3000r/min条件下离心10min,收集血清,全自动生化分析仪测定血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素(TBIL)、总胆汁酸(TBA)及碱性磷酸酶(ALP)水平,由陆军军医大学第二附属医院检验科检测。
小鼠肝右叶经4%多聚甲醛固定,梯度酒精脱水及二甲苯透明处理后,石蜡包埋并用组织切片机进行组织切片。用苏木精-伊红行组织染色,光学显微镜下观察病理改变。病理诊断由两位资深病理医师担任,读片后揭盲。使用ImageJ软件(1.8.0)对胆汁性损伤面积进行统计。
各组数据以x±s表示,采用GraphPadPrism8.0软件进行数据处理及统计分析,多组间差异使用单因素方差分析,P<0.05认为差异有统计学意义。
实验期间Sham组和Sham+AKG组小鼠精神状态良好,活动无明显异常,无皮毛掉落现象。BDL组和BDL+AKG组小鼠活动性减弱,精神状态变差,皮毛变暗,抓取易掉毛,黏膜黄染,粪便颜色变浅,尿液呈金黄色。各组小鼠均未出现死亡。
胆汁淤积性肝损伤是由于胆汁从肝脏到小肠的自然流出道受损,胆汁形成、分泌或排泄障碍,有毒的胆汁酸在肝脏内蓄积,从而导致炎症、细胞凋亡、纤维化,最终进展为肝硬化甚至肝癌。胆汁淤积可由多种不同的原发病因引起,也可以是许多慢性肝病的继发病变。成人胆汁淤积的主要病因是原发性胆汁性胆管炎(primarybiliarycholangitis,PBC)和原发性硬化性胆管炎(primarysclerosingcholangitis,PSC)。治疗PBC的药物仅限于熊去氧胆酸(UDCA),以及最近获得作为二线药物许可的奥贝胆酸(OCA)。尽管如此,仍有部分患者对药物治疗无反应;而对于PSC而言,目前尚无有效的治疗药物。因此,寻找治疗胆汁淤积性肝病的新型药物显得非常重要。
胆汁酸的蓄积是各种胆汁淤积性肝损伤的重要起始因素,其中肝细胞和胆管上皮细胞都是毒性胆汁酸的损伤靶点。在本实验中,BDL组小鼠的肝脏组织病理学检查可见明显的胆汁性梗死灶及汇管区大量炎性细胞浸润,以及ALT、AST、ALP、TBIL、TBA和ALP的升高,均提示胆汁淤积,肝功能明显异常;给予AKG后肝脏组织学损伤有所减轻,血清生化指标明显下降,说明AKG能减轻胆汁淤积导致的肝细胞炎症损伤。
综上所述,本研究建立了模拟临床状态胆汁淤积性肝病的小鼠模型,初步观察了AKG对胆汁淤积性肝损伤的缓解作用,结果表明其可通过抑制炎症反应和减少肝细胞凋亡来减轻胆管结扎诱导的肝损伤,为临床上有效治疗胆汁淤积性肝病提供新的分子靶点和治疗策略。