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饮酒对单纯性肥胖大鼠肝脏功能的影响*

2016-11-02郑涵唐鹭陈思言蒋欣余杨吟秋陈鸿超李旭伟

四川生理科学杂志 2016年3期
关键词:川北单纯性医学院

郑涵 唐鹭 陈思言 蒋欣余 杨吟秋 陈鸿超 李旭伟

(1.川北医学院麻醉医学系,四川 南充 637000;2.川北医学院临床医学系,四川 南充 637000;3.川北医学院中西医临床系,四川 南充 637000;4.川北医学院基础医学院机能实验中心,四川 南充 637000)



饮酒对单纯性肥胖大鼠肝脏功能的影响*

郑涵1唐鹭2陈思言1蒋欣余1杨吟秋1陈鸿超3李旭伟4△

(1.川北医学院麻醉医学系,四川 南充637000;2.川北医学院临床医学系,四川 南充637000;3.川北医学院中西医临床系,四川 南充637000;4.川北医学院基础医学院机能实验中心,四川 南充637000)

目的:探究饮用不同浓度的白酒对单纯性肥胖大鼠肝脏功能的影响。 方法:选取30只SD大鼠随机分为5组:对照组、单纯性肥胖模型组、20%白酒+单纯性肥胖模型组、40%白酒+单纯性肥胖模型组、60%白酒+单纯性肥胖模型组,每组6只。用高脂饲料喂养建立单纯性肥胖大鼠模型,并以不同浓度的白酒和生理盐水分别灌胃饲养1 w,随后对各组大鼠心脏取血,制作血清样本,检测血清中谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(Aspartate transaminase,AST)含量,并取其肝脏制作HE染色切片。结果:病理切片显示20%、40%、60%白酒+单纯性肥胖模型组肝小叶周边细胞出现不同程度水肿、脂肪变、坏死。生化分析表明20%、40%、60%白酒+单纯性肥胖模型组DeRitis比值(AST/ALT)较空白对照组和单纯性肥胖模型组均有增高,且此三组的DeRisit比值随白酒浓度升高而增加。结论:20%、40%、60%白酒+单纯性肥胖模型组大鼠肝细胞有不同程度病理损伤。饮酒对单纯性肥胖大鼠肝脏的损伤具有剂量依赖性。

饮酒;单纯性肥胖;肝脏功能;脂肪变

实验表明普通人群长期大量饮酒会引起酒精性脂肪肝,导致DeRitis比值升高[1]。单纯性肥胖造成体内脂肪堆积过多,导致脂肪肝,表现为肝细胞脂肪变。两者协同加重肝细胞脂肪变,引起酒精性肝病(Alcoholic liver disease,ALD)。由于现代人肥胖发展的趋势和过度饮酒的习惯,导致ALD的发病率大大增加。本次实验建立单纯性肥胖大鼠模型,并以不同浓度的白酒灌胃,通过评价DeRitis比值改变以及肝脏病理切片形态变化,进一步探索白酒对单纯性肥胖人群肝脏功能的影响。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1动物

选取30只健康成年的SD大鼠(200±5 g,由川北医学院动物实验中心提供),雌雄各半。

1.1.2试剂

20%白酒、40%白酒、60%白酒(各100 ml,20%白酒、40%白酒由60%的泸州老窖加蒸馏水稀释而成)、生理盐水、3%戊巴比妥钠、1%肝素、10%甲醛。

1.1.3饲料组成

高脂饲料配方:普通饲料50%、豆粉5%、干酪素5%、奶粉10%、花生5%、蛋黄粉5%、猪油12%、蔗糖5%、麻油1%、食盐2%、维生素A+D10滴[2];普通饲料(由川北医学院动物实验中心提供)。

1.2方法

1.2.1建立高脂模型

本次实验首先选取30只49日龄健康成年的SD大鼠随机分为5组:对照组、单纯性肥胖模型组、20%白酒+单纯性肥胖模型组、40%白酒+单纯性肥胖模型组、60%白酒+单纯性肥胖模型组;对照组投喂普通饲料,单纯性肥胖模型组投喂高脂饲料,实验大鼠自由进食和饮水,时长6 w,在此期间每两天对大鼠进行称重,并记录。当单纯性肥胖模型组大鼠体重超过空白对照组体重的20%即建立单纯性肥胖大鼠模型成功[3]。

1.2.2灌胃

在建成单纯性肥胖大鼠模型的基础上继续建立酒精性肝病大鼠模型[6],具体方法为用不同浓度的白酒对相应的单纯性肥胖模型组大鼠灌胃,每只4 ml,1天1次,用等量的生理盐水对对照组和单纯性肥胖模型组大鼠灌胃,时长1 w。

1.2.3观察指标

对建模成功的大鼠均用以40 ml·kg-1为剂量的1%戊巴比妥液做腹腔注射[4],进行麻醉,麻醉后心脏取血,每只4 ml,取血后处死大鼠,取出各组大鼠的肝脏。将取出的血液标本放入离心管中经过10000 r·min-1离心10 min后用滴定管吸出血清,送入全自动血液生化分析仪(南充市中心医院检验科提供)中分析ALT、AST数值并记录。将取出的大鼠肝脏置于10%的甲醛溶液中固定3 d后取出,切取部分用石蜡包埋后切片,HE染色,通过显微镜比较其结构变化。

1.3统计学处理

2 结果

2.1各组体重、DeRitis比值结果

单纯性肥胖模型对照组、20%、40%、60%白酒+单纯性肥胖模型组分别与空白对照组体重比较,单纯肥胖模型对照组体重增高超过空白对照组体重的20%,有统计学意义(P<0.05),即建立单纯性肥胖大鼠模型成功,见表1。

通过SNK法分析20%、40%、60%白酒+单纯性肥胖模型组、空白对照组、单纯性肥胖模型对照组DeRitis比值。比较单纯性肥胖模型对照组和空白对照组DeRitis比值;再以单纯性肥胖模型为参考,组内比较20%、40%、60%白酒+单纯性肥胖模型组,分析结果表示20%、40%、60%白酒+单纯性肥胖模型组DeRitis比值较单纯性肥胖模型组和对照组升高,且DeRisit比值随白酒浓度升高而增加(P<0.05),见表1。

表1 体重、DeRitis比值对比

注:与对照组相比,#P<0.05;与单纯性肥胖模型组相比,*P<0.05。

2.2各组肝脏组织病理切片染色结果

单纯性肥胖模型对照组组病理切片显示组织少量肝小叶周边细胞存在细胞脂肪变(a),无明显水肿;20%白酒+单纯性肥胖模型组病理切片显示部分肝小叶周边细胞存在细胞脂肪变和细胞水肿(b);40%白酒+单纯性肥胖模型组病理切片显示肝小叶周边细胞存在细胞脂肪变和细胞水肿,且较20%白酒+单纯性肥胖模型组严重(c);60%白酒+单纯性肥胖模型组病理切片显示整个肝小叶的细胞都存在细胞脂肪变和细胞水肿,且部分细胞的细胞核消失,表示细胞坏死(d);空白对照组切片病理显示肝小叶组织细胞正常(e)。

(a)单纯性肥胖模型组         (b)20%白酒+单纯性肥胖模型组

(c)40%白酒+单纯性肥胖模型组       (d)60%白酒+单纯性肥胖模型组

(e)对照组图1 肝小叶中央静脉周围细胞形态学改变(HE染色,40x)注:箭头所指为:①细胞脂肪变;②细胞水肿;③细胞坏死。

3 讨论

单纯性肥胖是一种主要由遗传因素及营养过剩引起的肥胖,特点为全身脂肪分布比较均匀,没有内分泌紊乱现象,也无代谢障碍性疾病。单纯性肥胖可引起的肥胖症可有高血压病、糖尿病、痛风等临床表现;并发冠心病、高血压的几率明显高于非肥胖;肺活量降低且肺的顺应性下降,可导致多种肺功能异常;以及体内脂代谢、糖代谢紊乱、骨骼肌肉病变、内分泌系统改变有着密切的联系。75%肥胖的人存在脂肪肝,脂肪变使得肝细胞不仅无正常的代谢功能,还可产生大量的有害因子破坏残存的正常肝细胞。酒精同样可使肝细胞发生脂肪变,又可造成急性肝损伤。已有研究表明[5],肥胖可能会协同乙醇,加重肝损伤,加强酒精对肝脏的毒害作用,增加了ALD各阶段发病的危险性。在超重20%的人群中,酒精性肝病和肝纤维化的发生危险度比长长体重者高2倍。两者叠加不仅使脂肪肝加重,又可加速炎症、肝纤维化的发生,加速肝硬化和肝癌的发生。本次实验用高脂饲料投喂SD大鼠,高脂组大鼠体重平均数较空白对照组体重平均数增加大于20%,建立单纯性肥胖的动物模型成功。再对大鼠进行一周的酒精(浓度分别为20%、40%、60%)灌胃,建立大鼠酒精肝模型。已有实验表明[7]大鼠ALD支持了ALD各种病理改变并存的观点,且在酒精性肝病的诊断中,已有文献表明[8]在诊断酒精性肝病中是以AST、AST、GGT作为生化指标。因此本实验选用AST、ALT及两者比值作为检测的生化指标。检测结果表明AST、ALT及其比值均高于空白对照组,显示肝实质受到损害。通过查阅相关文献[9],可以从组织学及细胞生物学水平对其进行深入研究,通过生化反应、免疫机制及其他因素(性别、营养因素)对酒精性中毒的大鼠肝脏组织及其功能的影响,ALD发病机制较为复杂,长期饮酒会引起肠源性内毒素血症(Intestinal Endotoxemia,IETM)加重氧化应激,致使在脂肪肝基础上发生炎症、坏死和纤维化。从病理切片可以看出在低浓度时,大鼠肝细胞就出现了损伤,且极大浓度后出现的病理损伤愈加严重,但由于给予白酒时间较短,并未出现肝硬化、肝纤维化的病理损伤。

上述实验研究表明,白酒对单纯性肥胖大鼠肝脏功能的具有加重损伤的作用并且具有剂量依赖性。因此有单纯性肥胖的人群应当减少饮酒。

1孟瑞芳. 酒精对肝脏的损害及对策[J]. 山西医药杂志(下半月刊), 2007,51(1): 64-65.

2杨爱君,崔雁,叶卉初, 等. 营养性肥胖动物模型的建立[J]. 临床和实验医学杂志,2005, 4(3): 156-157.

3常乐,刘思,许婧,等. 单纯性肥胖大鼠模型的建立[J]. 医学信息, 2014, 28(5): 23-23.

4朱森树,宋淑君. 戊巴比妥钠麻醉大鼠时剂量与浓度选择[J]. 上海实验动物科学, 1998, 18(1): 39-39.

5Bin G,Ramon B. Alcoholic liver disease: pathogenesis and new therapeutic targets[J]. Gastroenterology, 2011, 141(5): 1572-1585.

6杨致富,韩德恩,张新宇,等. 大鼠酒精肝模型的制备[J]. 哈尔滨医科大学学报, 2000, 34(2): 111-112.

7王玲,孙妩弋,姜玲,等. 酒精性肝病动物模型的研究进展[J]. 安徽医药, 2010, 14(7): 745-748.

8朱慧艳,李婷冶,陈洁. 酒精性肝病的诊断和治疗进展[J]. 医学综述, 2013, 20(14): 2556-2559.

9邱萍,李相,孔德松,等. 酒精性肝病发病机制研究的新进展[J]. 中国药理学通报, 2014, 30(2): 160-163.

Effect of drinking on liver function in nutritional obesity rats*

Zheng Han1, Tang Lu2, Jiang Xin-yu1, Cheng Si-yan1, Yang Yin-qiu1,Cheng Hong-chao3, Li Xu-wei4△

(1.Department of Anesthesiology, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000;2.Department of Clinical Medicine, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000;3.Department of Traditional Chinese and Western Medicine, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000;4.Functional Experimental Center, School of Preclinical Medicine, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000)

Objective:To study the effects of different concentrations of alcohol on liver enzymes and liver structure on nutritional obesity rats. Methods: Thirty SD rats were randomly divided into five groups: nutritional obesity rat model group, nutritional obesity rat model group with 20% alcohol intake, nutritional obesity rat model group with 40% alcohol intake, nutritional obesity rat model group with 60% alcohol intake, control group. The nutritional obesity rat model was established by feeding high-fat diet. Intragastric administration of different concentrations of alcohol and saline were performed for each group for 1 week, then detecting AST and ALT value viacardiac blood sample, and liver histological slices were analysed. Results: From the pathological sections of nutritional obesity rat model group with 20%,40%,60% alcohol intake, it can be seen that varying degrees of celluar steatosis, edema, inflammation and necrosis of around the hepatic lobule occured. Biochemical analysis showed that the DeRitis ratios(AST/ALT) of nutritional obesity rat model group with 20%, 40%, 60% alcohol intake were significantly higher than that of nutritional obesity rat model group and normal control group, the DeRitis ratios (AST/ALT) of three groups increased with the increasing of the concentration of alcohol. Conclusion: Liver cells of rats in three models were damaged to different extent. The liver injury in rats drinking on nutritional obesity was dose dependent.

Alcohol; Nutritional obesity; liver function; Fatty degeneration

川北医学院2015年大学生创新科研项目(编号:15212)

郑涵,男,川北医学院麻醉医学系2013级本科学生,Email:619287540@qq.com。

李旭伟,男,讲师,主要从事机能实验学教学及电生理科研工作,Email:lxwhi@qq.com。

2016-4-19)

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