氧化苦参碱改善非酒精性脂肪肝病的作用及转录组学研究

摘要

目的研究氧化苦参碱(oxymatrine,Oxy)的抗非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)作用及机制。方法将大鼠随机分为正常组、模型组、白藜芦醇组(50 mg/kg)和Oxy低、高剂量组(50 mg/kg和100 mg/kg);采用高脂饮食(high-fat diet,HFD)饲喂16周诱导NAFLD大鼠模型,从第8周开始按分组对应灌胃给药;测定各组大鼠体重、肝脏重量和肝脏指数;采用试剂盒检测大鼠血清天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate transaminase,AST)、丙氨酸氨基转移酶(alanine transaminase,ALT)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-c)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-c)、总胆固醇(total cholesterol,TC)和甘油三酯(triglyceride,TG)水平;采用苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)、油红O和Masson染色检查大鼠肝脏病理变化;采用高通量测序技术分析大鼠肝脏基因表达。结果与正常组比较,模型组大鼠体重、肝脏重量及肝脏指数显著增加(P<0.01);血清中AST、ALT、LDL-c、TC和TG水平显著升高,HDL-c水平显著降低(P<0.01);肝脏肝小叶结构出现损伤,呈现弥漫性小泡、大泡脂肪变性及气球样变;肝脏中脂滴和蓝色胶原纤维显著增多(P<0.01)。与模型组比较,Oxy高剂量组大鼠体重、肝脏重量及肝脏指数显著降低(P<0.01);血清中肝损伤及脂代谢相关指标水平显著恢复(P<0.01);肝脏结构趋于正常,肝脏仅有轻微的小泡脂肪变性;肝脏中脂滴和蓝色胶原纤维显著减少(P<0.01)。转录组结果显示,正常组、模型组和Oxy组样本各自聚集在一起;正常组与模型组间有499个差异基因,模型组与Oxy组间有434个差异基因,共有差异基因218个,集中于环磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)/蛋白激酶G(protein kinase G,PKG)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)、松弛素、胰岛素抵抗、Rap1和Hippo信号通路。结论Oxy具有明确的抗NAFLD作用,具体表现为对HFD诱导的NAFLD大鼠的肥胖的缓解以及肝功能、脂代谢紊乱、肝脂肪变性和肝纤维化的改善,机制可能与调控cGMP/PKG、PI3K/Akt、cAMP、松弛素、胰岛素抵抗、Rap1和Hippo信号通路有关。