三七总皂甙对梗阻性黄疸肝组织中bax，bcl

           作者：周斌，于博，姚南，宋少莉

【关键词】  阻塞性黄疸；,bax；,bcl

   【Abstract】 AIM：To explore the protective mechanism of Panax notoginoside (PNS) against hepatic injury after obstructive jaundice (OJ) in rabbits. METHODS：Fortyeight healthy Japanese white rabbits were randomized into 2 groups, 24 in each group:  group A treated with common bile duct ligation (BDL),  group B of BDL + PNS. All animals were kept under the same condition. Immunohistochemistry was used to determine the expressions of Bax and Bcl2 in hepatic tissues.  RESULTS： In group A, expressions of bcl2 and bax in the hepatic tissue were observed after OJ. Expression of bax reached the peak at the 9th day after OJ, then tended to decline. Similarly, the highest expression of bcl2 was observed at the 21th day after OJ. The apoptosis index (AI) increased with the increase of bax expression but decreased with bcl2 strong expression. After treatment with PNS in group B, a lower expression of bax and a higher expression of bcl2 were found, and the AI value was also lower, compared with group A.  CONCLUSION： The pathology of OJ may be related to the initiation of apoptosis. PNS may play a protective role against hepatic injury after OJ, which may be realized through upregulating the expression of bcl2 and downregulating the expression of bax in the hepatic tissues.

   【Keywords】 obstructive jaundice; bax; bcl2; Panax notoginoside;liver; rabbits

   【摘要】 目的：探讨梗阻性黄疸肝损伤中的病理调控机制及三七总皂甙(PNS)的保护. 方法：健康日本大耳白兔48只，雌雄各半，随机分为2组，每组24只. A组：胆总管接扎组（BDL）；B组：BDL+PNS组. 建立实验动物模型. 所有实验动物均在相同条件下饲养. 采用免疫组化法检测肝组织bax，bcl2的表达情况. 结果： A组动物在胆道梗阻后，肝组织可见bcl2和bax蛋白表达， bax蛋白在梗阻9 d达高峰，此后开始下降. 而bcl2蛋白在梗阻21 d达高峰. 凋亡指数（AI）随bax升高而升高，随bcl2的升高而降低；B组动物bax表达较同时相A组弱，而bcl2蛋白强于A组，B组AI值较A组降低. 结论：梗阻性黄疸所致的肝组织病理变化可能与凋亡程序的启动有关. PNS对梗阻性黄疸肝组织损伤有明显的保护作用,其机制可能是与上调肝组织bcl2蛋白及下调bax蛋白有关.

   【关键词】 阻塞性黄疸； bax； bcl2； 三七总皂甙；肝；兔

    0引言

   梗阻性黄疸是外科的常见病症，肝脏是最先受损并损伤最重的器官. 本实验我们通过检测梗阻性黄疸大耳白兔肝组织bax，bcl2蛋白在不同时期的表达情况，同时给予三七总皂甙（Panax notoginoside, PNS）干预，探讨梗阻性黄疸肝损伤的病理调控机制及药物保护.

   1材料和方法

   1.1材料日本大耳白兔72只，体质量1.8~2.5 kg，雌雄各半，兰州生物制品研究所提供. bax, bcl2免疫组化试剂盒购于武汉博士德生物工程有限公司. PNS由山西三九万荣药业有限责任公司提供，批号20020628.

   1.2方法

   1.2.1分组将48只日本大耳白兔，雌雄各半，随机分为2组，每组24只. A组：胆总管接扎组（BDL）；B组：BDL+PNS组. 分别于术后3，6，9，21 d每组随机取6只处死取材.

   1.2.2模型制作①BDL组：20 g/L戊巴比妥钠(40 mg/kg,ip)麻醉，距胆总管起始部位1 cm处双重结扎. ②BDL+PNS组：自胆总管结扎术日起腹腔注射PNS 25 mg/kg，1次/d，至取材.

   1.2.3观察指标及检测方法①肝组织的病理变化： 剪取肝右叶组织约5 mm×5 mm×4 mm大小，置于40 g/L多聚甲醛固定，然后脱水、透明、浸蜡、包埋，制成4 μm厚的石蜡片， HE染色，显微镜观察病理变化. ②肝功能检测：分别于术后3，6，9，21 d将各组大耳白兔取材，自下腔静脉取血3.0 mL，4℃，3000 r/min离心10 min后取上层血清测定谷丙转氨酶(ALT)、总胆红素(TBIL)、血清白蛋白（ALB）.  ③ bax，bcl2的免疫组化检测:先剖腹剪取肝右叶组织,约5 mm×5 mm×4 mm大小，置于40 g/L多聚甲醛固定24 h，后依次进行脱水、透明、浸蜡、包埋，然后切成4 μm厚的石蜡片，贴片后行免疫组化染色. 染色操作步骤：抗生物素链酶亲合素复合物法（SABC）. 切片脱蜡至水，30 mL/L H2O2处理，微波Ⅱ挡修复抗原20 min滴加正常山羊血清10 min，滴加一抗，湿盒内4℃孵育20 h，0.01 mol/L PBS洗2×3次，滴加生物素兔化山羊抗兔IgG 37℃孵育20 min，0.01 mol/L PBS洗2×3次，滴加SABC复合物37℃孵育20 min，0.01 mol/L PBS洗5×4次，DAB显色，镜下控制反应时间，双蒸水终止反应，苏木素轻度复染，脱水、透明、封片、显微镜观察. 结果判断和数据处理采用网格测试法. 细胞质出现棕黄色颗粒为染色阳性细胞，染色结果综合染色强度及阳性细胞数量两个方面进行半定量分析，分别评分0～3分. 染色强度：阴性（0分）；浅黄色（1分）；棕黄色（2分）；棕褐色（3分）. 阳性细胞数计分：无着色细胞（0分）；阳性细胞数≤1/3（1分）；1/3～2/3 (2分)；大于2/3 (3分). 根据两项结果相加分数判断结果：0分（-）；2分（±）；3分（+）；4分(）；5分(）. 每例切片观察5个高倍（×400）视野（向同一方向移动切片，不重复，不重叠）作为观察区，分别计数每个视野中的阴性与阳性细胞数，最后阳性百分率，即AI，AI=阳性细胞数/（阳性细胞数+阴性细胞数）.

   统计学处理：所有实验数据用SPSS 8.0软件进行统计学处理，结果以x±s表示. 组间观测指标随时相变化比较采用重复测量数据的方差分析，检验水准α=0.05.

   2结果

   2.1术后一般状况及取材时肉眼观察A组实验动物于胆总管结扎手术后12 h出现尿色加深，术后2 d出现皮肤及巩膜黄染，大便颜色变浅，随梗阻时间延长，食欲及精神减退，反应逐渐迟钝，皮肤及巩膜黄染进一步加重. 取材时见肝脏明显增大，边缘变钝，颜色逐渐由暗红转变为棕黄色，质地由软变硬. 术后21 d取材时见有腹水，肝脏表面呈结节样改变. B组皮肤巩膜黄染较轻，发生时间较晚；肝脏表面结节较小量少.

   2.2光镜下形态学改变A组动物于胆总管接扎3 d即见肝细胞轻度水肿，肝内胆管扩张，汇管区炎性细胞浸润，可见少量细胞凋亡，表现为肝细胞嗜酸性变，细胞质浓缩，核染色质向核仁或核周边聚集；结扎6 d，肝细胞轻至中度水肿，纤维组织增生，胆小管扩张及中度增生，胆栓形成，汇管区炎性细胞浸润增多，细胞凋亡增加；结扎9 d，肝细胞中度水肿，部分细胞脂肪变性，可见再生的肝细胞，汇管区胶原结缔组织明显增生并向肝小叶内扩展，细胞凋亡达到高峰，可见嗜酸性小体（图1A）；结扎21 d，肝脏结构广泛改变，细胞凋亡有所减少，肝假小叶形成，肝索变窄，肝窦增宽，大部分肝细胞胞质浓缩，部分肝细胞变性坏死. B组与同时期A组比较，肝细胞凋亡、炎性细胞浸润及肝纤维化程度均较轻（图1B）.

   A: 胆总管结扎9 d; B: 胆总管结扎+注射三七总皂甙9 d.

   图1大耳白兔肝组织形态学改变HE ×400

   2.3肝功能的变化A组和B组的血清TBIL和ALT随胆道梗阻的时间延长而逐渐升高，而白蛋白逐渐下降. B组与A组ALT比较明显降低（P<0.05,表1）.

   2.4各组肝组织bax，bcl2的表达及与AI的关系胆道结扎后，肝脏可见bcl2和bax蛋白表达. 表达最多的是肝实质细胞胞质，枯否细胞和内皮细胞也有表达. bax蛋白于结扎3 d即有表达，结扎9 d达高峰，此后开始下降. 而bcl2蛋白在梗阻21 d表达最明显. AI于结扎3 d开始升高，随bax的表达增强而上升，于结扎9 d达高峰，此后随bcl2的表达增强而下降，于21 d降至最低. PNS干预组的大耳白兔肝组织bax蛋白较同时相单纯结扎组明显下调，bcl2蛋白较同时相单纯结扎组上调，凋亡指数较低（表2,3）.表1术后各组血清TBIL, ALT及ALB含量变化表2各组肝组织bax，bcl2表达评分表3各组肝组织AI值

   3讨论

   bax和bcl2基因是目前最受关注的与细胞凋亡相关的基因，通过转基因动物和基因转染实验研究发现，bcl2对细胞凋亡具有明显的抑制作用，而bax拮抗bcl2，促进细胞凋亡［1］. 本实验提示bcl2和bax可能多以二聚体的形式调控肝细胞凋亡. 胆道梗阻9 d前bax同二聚体的数量增多，从而促进细胞凋亡，AI值较高；而9 d后bcl2增多，促进形成bcl2/bax异二聚体，并使bcl2同二聚体的量增多，从而抑制细胞凋亡，AI值降低. 梗阻性黄疸肝损伤发生细胞凋亡的可能机制为：①钙超载. 梗阻性黄疸时肝细胞内胆汁酸含量明显上升，肝细胞内线粒体受损，使肝细胞内氧化磷酸化产能减少，导致了肝细胞生物膜损伤、钙泵功能丧失，胞内Ca2+升高，触发细胞凋亡. ②氧自由基致损伤. 胆道梗阻后肝脏氧自由基增多，氧自由基能够导致DNA、蛋白质、脂膜的氧化损伤，从而导致细胞凋亡［2］. 氧自由基增多的原因一是肝脏有效血流量明显减少，缺氧导致线粒体呼吸链传递障碍，结果产生大量氧自由基；二是自由基清除酶系在体内合成减少，自由基清除能力下降；三是胆盐阻碍线粒体呼吸链的电子传递，增加电子外泄率，促进氧自由基的形成［3］.  ③炎性细胞浸润. 胆道梗阻后，由于肠道胆盐缺乏，清除内毒素的能力下降，大量内毒素吸收入血，形成肠源性内毒素血症，内毒素具有刺激单核细胞产生TNFα等的作用. 而肝细胞功能受损，对TNFα等细胞因子灭活能力下降，使这些细胞因子在血液及组织中持续升高［4］. TNF可能通过激活细胞Ca2＋～Mg2＋依赖的限制性核酸内切酶，导致基因组DNA分子降解为寡聚核苷酸片段，引发细胞凋亡［5-6］.

   PNS主要包含人参二醇型皂甙Rb1、人参三醇型皂甙Rg1和三七皂甙R1. 实验研究证实PNS是一种选择性的慢钙通道阻滞剂，它能减少自由基的产生和清除已产生的自由基，对心、肝、肾缺血性再灌注损伤中有明显的保护作用［7］；PNS有肝保护和抗肝纤维化作用［8］. 另外，它还有抗炎作用. 李晓辉等［9］报道PNS具有良好抗炎活性，其机制与抑制炎性细胞因子TNF及NO水平的升高有密切关系,发现胆总管结扎后随着胆红素水平的逐渐升高，肝脏病理损伤加重，肝脏合成蛋白的能力下降，表现为ALT的值升高，ALB的下降. 但是PNS干预组的大耳白兔肝组织病理损害较同时期未干预组轻，ALT较低，ALB较高，而且其bax蛋白较同时相单纯结扎组大耳兔明显下调，bcl2蛋白较同时相单纯结扎组上调，AI值较同时相单纯结扎组降低, 说明PNS对梗阻性黄疸肝细胞的凋亡有抑制作用, 其原因可能为①PNS作为一种钙通道阻滞剂，能阻滞细胞内钙超载，进而减少凋亡的启动，使肝细胞凋亡减少;②自由基是一种凋亡刺激因子，PNS能减少自由基的产生和清除已产生的自由基，从而减少肝细胞凋亡的发生;③PNS可能通过其抗炎作用减轻内毒素血症和细菌移位对肝细胞等的损害，从而减少凋亡的启动.

   我们推测，PNS可能通过抑制肝细胞的凋亡来发挥其保护作用，其机制可能是与上调肝组织bcl2蛋白及下调肝组织bax蛋白有关.

   【】

   ［1］ Wolter KG, Hsu YT, Smith CL, et al. Movement of Bax from the cytosol to mitochondria during apoptosis［J］. J Cell Biol, 1997, 139(5):1281-1292.

   ［2］ 范作文，王均志，黄从新.线粒体与心肌细胞凋亡的研究进展［J］. 中华心血管杂志，2002, 30（5）：317-318.

   ［3］ 张永刚，迟彦邦，杨彤翰.粉防己碱对胆汁性肝纤维化保护作用的实验研究 ［J］. 中华肝胆外科杂志，1999, 5（5）：317-320.

   ［4］ 李端阳，吴金生，马庆久，等. 实验大鼠梗阻性黄疸形成中TNFα和IL6对肝脏的影响［J］. 细胞与分子免疫学杂志， 1999, 15(2):126-128.

   ［5］ Enari M, Hug H, Hayakawa M, et al. Different apoptotic pathways mediated by Fas and the tumornecrosisfactor receptor. Cytosolic phospholipase A2 is not involved in Fasmediated apoptosis［J］. Eur J Biochem，1996, 236(2):533-538.

   ［6］ Deocster E,Vanhaesebroeck B,Vandenabeele P, et al. Generation and biological characterization of membranebound, uncleavable murine tumor necrosis factor［J］. J Biol Chem，1995, 270(31): 18473-18478.

   ［7］ 马珂，汤金士. 三七皂甙的实验研究进展［J］. 浙江中西医结合杂志，2002, 12（3）：197-199.

   ［8］ 张荣华，周子成，洪多伦，等. 三七抗肝纤维化的实验研究［J］. 第三军医大学学报, 2000, 22（4）:307-309.

   ［9］ 李晓辉，李淑慧. 三七总皂苷对TNF、NO含量的影响及其机制研究［J］. 中草药，1999, 7(30):514-517.