普罗布考对高脂兔肝功能及胆汁酸受体表达的影响
洪绍彩,赵水平,刘琼
摘要: 目的 观察普罗布考对高脂兔肝功能及肝脏胆汁酸受体(FXR)mRNA表达的影响。方法 16只新西兰大白兔给予高脂饲料饲养8周后,随机分为:(1)高胆固醇组(n=8):继续饲以高脂饲料6周;(2)普罗布考组(n=8):在饲以高脂饲料的基础上给予1%普罗布考,共6周。正常饮食组(n=8):另选8只普通饮食14周的兔为对照组。动态观察肝功能变化,实验结束后,采用半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法测定肝脏FXR mRNA的表达。结果 ①普罗布考治疗6周后,血清总胆固醇,低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)均明显下降;②普罗布考组谷丙转氨酶(ALT),(45.34±14.91)U/L及谷草转氨酶(AST),(49.68±15.84)U/L]较高胆固醇组[ALT(67.20±17.34)U/L,AST(81.36±22.97)U/L]均明显降低,P均<0.01;③与高胆固醇组比较,普罗布考组血清总胆汁酸(TBA)(46.11±18.58) mmol/L vs(56.34±20.67)mmol/L,总胆红素(T-BIL)均明显降低,为(3.04±1.06) mmol/L vs (5.34±1.38) mmol/L, P均<0.05;④肝脏FXR mRNA 的表达明显增加,为0.86±0.05 vs0.62±0.06,P=0.018。结论 普罗布考具有护肝作用,其降低HDL-C可能与上调FXR mRNA的表达有关。
关键词:普罗布考;胆汁酸;胆固醇;胆汁酸受体;肝功能
中图分类号:589.2 R333.4 R972+.6 文献标识码:A 文章编号:1007-5410(2006)
Effects of probucol on liver function and expression of
farnesoid X receptor in livers from hypercholesterolemic rabbits HONG Shao-Cai,ZHAO Shui-Ping,LIU Qiong. Department of Cardiology, The Second Xiangya Hospital of Central South University, Changsha, Hunan 410011, China
Abstract:Objective To explore the effects of probucol on liver functions and expression of farnesoid X receptor (FXR) in livers of hypercholesterolemic rabbits. Methods 16 male New Zealand white rabbits were fed with 1% cholesterol, 7.5% protein, 8% lard diet for 8 weeks. Then
作者单位:中南大学湘雅二医院心内科, 湖南,长沙 410011。
作者简介:洪绍彩(1971-),女,汉族,广西北海人,1994年7月毕业于广西医科大学,博士,副主任医师,主要从事心血管内科临床工作。
they were randomly divided into two groups: (1) high cholesterol group: maintained high-
cholesterol diet for 6 weeks; (2) probucol group: the same cholesterol diet supplemented with 1%probucol for 6 weeks. Control group was fed with normal diet for 14 weeks. FXR mRNA expression were evaluated by RT-PCR. Results Compared with control group, rabbits fed with
high-cholesterol diet showed higher levels of serum total cholesterol (TC), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) and HDL-C, all of which were significantly reduced by probucol. Compared with high cholesterol group, the levels of alanine transaminase [ALT,(45.34±14.91)U/L vs (67.20±17.34)U/L, P<0.01], aspartate transaminase [AST,(49.68±15.84)U/L vs (81.36±22.97)U/L, P<0.01], total bile acid [TBA,(46.11±18.58)mmol/L vs (56.34±20.67)mmol/L, P=0.042] and total bilirubin [T-BIL, (3.04±1.06)mmol/L vs (5.34±1.38)mmol/L, P=0.021] were significantly dropped after six weeks treatment with probucol. The mRNA expressions of FXR in liver were up-regulated in probucol group as compared with high cholesterol group (0.86±0.05 vs 0.62±0.06, P=0.018). Conclusions ?Probucol can improve liver function, and the reduction of HDL-C may be due to down-regulated FXR mRNA expression in liver.
Key words probucol; bile acid; cholesterol; farnesoid X receptor;liver function
胆汁酸的合成及排泄是胆固醇排出体外的主要通路,在胆固醇的代谢调节中发挥着重要作用,也成为治疗高脂血症的潜在靶点。最近法尼酯衍生物X受体(farnesoid X receptor, FXR)被证明是一种胆汁酸受体和胆汁酸生物合成的生物感受器,参与机体胆固醇的代谢调节[1,2],在维持体内胆固醇的稳定中起重要作用。目前药物对FXR影响的研究甚少。普罗布考是一种调脂兼抗氧化药物,国外有临床研究发现普罗布考具有良好的降血脂和护肝的双重作用,治疗6个月后可明显降低脂肪肝患者的转氨酶[3],但其作用机制尚不清楚。本研究观察了普罗布考对高脂兔血脂、肝功能及肝脏FXR mRNA表达的影响,探讨其降低高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的可能机制。
1.材 料 和 方 法
1.1实验动物及试剂
新西兰纯种雄性大白兔购自中南大学湘雅二医院实验动物中心,体重2.5±0.5公斤,清洁级动物。TaqDNA聚合酶及各种半定量逆转录多聚酶链式反应( RT-PCR)试剂购自美国Promega 公司。TRIzol购自Introvigent公司。FXR及磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)引物由北京奥科生物工程公司设计并合成,其他试剂为国产分析纯。
1.2 方法
1.2.1 高脂兔模型建立和普罗布考干预? 选取24只3月龄的健康纯种雄性新西兰大白兔单笼饲养1周后,记录体重并进行基线血脂和肝功能分析。然后随机给16只高脂饮食,其余8只正常饮食(正常饮食组)。高脂饮食配方参照余艳辉等人[4],具体如下:1%胆固醇、7.5%的蛋黄粉、8%的猪油,余为正常粗颗粒饲料。每兔每天进食120克高脂饲料,自由饮水。第8周末再次称体重并测量血脂和肝功能。第9周开始在高脂饮食组随机给予含1%普罗布考的药物饲料(普罗布考组,n=8)或单纯高脂饮食(高胆固醇组,n=8)。第14周末处死动物,取正中叶肝组织约2克,立即置液氮中保存。
1.2.2 血脂和肝功能的检测 ?高脂饲养前、第8周和第14周末,经兔耳中央动脉取空腹血2ml,留取血清,在日立7600-020全自动生化仪上测血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、三酰甘油(TG)、HDL-C、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆汁酸(TBA)和总胆红素(T-BIL)的浓度。
1.2.3 肝组织总RNA的提取和RT-PCR反应? 利用TRIzol试剂盒抽提肝脏总的RNA并逆转录成单链DNA,FXR上游引物序列为5’TGA ACC TGG AAG CTG TAA GAG C 3’,下游引物序列为5’TCG TAG TCT GAG GGA GGC AAG 3’,扩增长度256bp。GAPDH引物序列上游:5’ GGA? GCC? AAA? AGG? GTC? ATC? 3’,下游5’CCA? GTG? AGT? TTC? CCG? TTC? 3’,扩增片段346bp。FXR和GAPDH引物同体系以同样的反应条件扩增:94℃预变性4min,94℃、60s,55℃、60s,72℃、1min20s,共38循环,72℃延伸10min。取PCR产物6μl经2%琼脂糖凝胶电泳,溴化乙锭染色、照相并经光密度仪扫描分析,以内对照光密度值进行标准校正,计算FXR产物的相对量。
1.3 统计学处理
应用SPSS10.0统计软件包进行统计分析,所有指标用
±S表示,对主要指标进行正态性检验,组间比较采用方差分析,P<0.05为差异具有显著性。
2.结 果
2.1普罗布考对血脂和脂蛋白的影响
3组兔0周、8周及14周时血脂及体重的变化见表1。高脂饮食8周后,TC、LDL-C和HDL-C均明显升高,P均<0.01。第14周时上述指标略有下降,但与8周时比较差异无显著性。普罗布考干预6周后明显降低TC、LDL-C和HDL-C,降幅分别为27.5%,22.3%,53.7%,P均<0.01。普罗布考对TG和体重无明显影响。实验过程中3组兔体重均增加,但组间比较无显著性差异。
表1 治疗前后各项生化指标的变化(
±s)
|
TC (mmol/L) |
LDL-C(mmol/L) |
HDL-C(mmol/L) |
TG(mmol/L) |
BW(kg) |
正常饮食组 |
0.87±0.43 |
0.28±0.24 |
0.53±0.21 |
0.89±0.64 |
2.55±0.48※ |
8周 |
0.88±0.31 # |
0.30±0.25 # |
0.56±0.25 # |
0.96±0.48 # |
3.01±0.41 |
14周 |
0.96±0.50 # |
0.34±0.35 # |
0.52±0.20 # |
1.10±0.34# |
2.98±0.43 |
高胆固醇组 |
0.80±0.24※※ |
0.22±0.18※※ |
0.52±0.24※※ |
0.77±0.32※※ |
2.45±0.50※ |
8周 |
27.65±0.71 |
23.23±3.33 |
2.27±1.36 |
1.64±1.45 |
3.04±0.39 |
14周 |
26.73±1.33 |
22.52±3.24 |
1.86±0.27 |
1.89±1.48 |
3.09±0.35 |
普罗布考组 |
0.82±0.23※※ |
0.22±0.18※※ |
0.51±0.23※※ |
0.74±0.19※※ |
2.52±0.38※ |
8周 |
25.75±4.47 |
22.56±4.80 |
2.05±0.99 |
1.56±1.38 |
3.08±0.38 |
14周 |
18.63±2.34※※# |
17.53±2.73※※# |
0.95±0.18※※# |
2.03±1.80※ |
3.01±0.33 |
注:BW:体重。与8周时比较,※ P<0.05,※※ P<0.01; 与高胆固醇组比较,﹟P<0.01。
2.2 普罗布考对肝功能的影响
3组兔肝功能的基础水平无显著性差异,高脂饮食8周后,AST、TBA和T-BIL的含量均明显升高,并在14周时达高峰。ALT在8周时变化不明显,14周时明显升高。与高胆固醇组比较,普罗布考组ALT和AST均明显下降,P均<0.01;TBA和T-BIL明显下降,P值分别为0.042和0.021。
表2 普罗布考对肝功能的影响 (
±s)
指标 |
正常饮食组 |
高胆固醇组 |
普罗布考组 |
ALT(U/L) |
46.45±11.56 |
49.74±11.63 |
43.15±12.79 |
8周 |
43.78±10.98 |
40.31±12.56 |
50.34±11.92 |
14周 |
48.64±11.76## |
67.20±14.34※※ |
45.34±12.91## |
AST(U/L) |
38.63±10.24 |
38.36±12.56 |
39.21±11.67 |
8周 |
40.21±11.21## |
56.57±13.96※ |
58.54±13.03※ |
14周 |
42.85±10.89## |
81.56±21.76※※ |
49.48±12.98※## |
TBA(mmol/L) |
15.34±2.34 |
15.34±2.54 |
15.81±3.02 |
8周 |
16.15±2.21## |
54.07±8.34※※ |
52.46±8.56※※ |
14周 |
15.39±2.84## |
56.34±8.67※※ |
46.11±7.58※※# |
T-BIL(mmol/L) |
0.32±0.24 |
0.33±0.24 |
0.34±0.27 |
8周 |
0.33±0.18## |
2.35±0.97※※ |
2.38±0.89※※ |
14周 |
0.34±0.31## |
5.34±1.08※※ |
3.04±1.06※※# |
注:与0周时比较,※ P<0.05, ※ ※P<0.01; 与高胆固醇组比较,﹟P<0.05,﹟﹟P<0.01。
2.3普罗布考对肝脏FXR mRNA表达的影响
正常饮食组、高胆固醇组、普罗布考组肝脏FXR的mRNA相对表达量分别为0.55±0.06,0.62±0.06和0.86±0.05(图1)。与高胆固醇组比较,普罗布考明显上调FXR mRNA的表达,P=0.018。
FXR (256 bp)
GAPDH (346 bp)
M 1 2 3 4 5 6 M
图1 普罗布考对肝脏FXR mRNA表达的影响
注:M:标准分子量; 1,2:正常饮食组;3,4:高胆固醇组;5,6:普罗布考组
3.讨论
胆汁酸由胆固醇转变而来,是肝脏清除体内胆固醇的主要方式[5]。胆汁酸首先在肝细胞内合成,然后分泌入胆汁,随胆汁排至肠腔内,在肠管内大部分胆汁酸被重吸收入血,重吸收的胆汁酸经门静脉入肝,被肝细胞所摄取,再随胆汁排入肠腔,形成胆汁酸的“肠肝循环”。因此肝脏在胆汁酸代谢中占重要地位,肝细胞与胆汁酸的生物合成、分泌、摄取、加工转化都有密切关系,当肝细胞损伤或胆道阻塞时都会引起胆汁酸代谢的障碍,导致血清胆汁酸含量升高[6-8]。
胆红素是血红素在体内分解代谢的主要产物,肝细胞不断地将胆红素摄取、结合、转化及分泌,保证了血浆中的胆红素不断地被清除。当肝脏或/和胆道出现疾病时,胆红素和胆汁酸的代谢或/和循环受到破坏,血清中的T-BIL和TBA水平也随之升高[7,8]。在正常情况下胆汁酸已经对肝脏造成较大负荷,一旦肝细胞病变,胆汁酸很容易升高 [9-10]。本研究发现高脂饮食8周后,血清胆固醇含量明显升高,TBA和T-BIL含量随之明显增加,与既往的研究结果相符[11]。提示随着体内脂质含量的增加,胆汁酸池也随之扩大,TBA和T-BIL对调节胆固醇的代谢均有影响。另一方面,TBA和T-BIL含量的增加提示高胆固醇血症已经使兔子的肝功能受损。
胆汁酸受体FXR是孤儿核受体超家族中的一员,主要在肝脏、肾脏和小肠表达[1,2]。FXR是内源性胆汁酸的感受器,最近的研究结果表明,FXR可以调节胆汁酸的合成、转运、吸收,以及胆固醇的逆向转运,对维持胆固醇的代谢平衡有重要的调节作用[1,2,12]。FXR与胆汁酸具有高度的亲和力,二者结合后可以阻遏编码胆固醇7α羟化酶(合成胆汁酸的限速酶)的基因的转录,并激活编码回肠胆汁酸结合蛋白(胆汁酸的转运蛋白)的基因表达[13,14]。本研究结果表明普罗布考干预后血清胆固醇、TBA水平明显降低,肝功能明显改善,同时使肝脏FXR的表达增加,使肝细胞分泌胆汁酸增加,促进胆汁酸经肠道的排泄,减轻了胆汁酸对肝脏的损害。FXR表达增加使胆固醇转变为胆汁酸的作用增强,促进了体内胆固醇经肝脏的排泄,由于肝脏合成胆汁酸的主要原料来自HDL中的胆固醇[15],胆汁酸形成的增加则加速了HDL中胆固醇的转移,这可能是普罗布考明显降低血清HDL-C的原因之一。
临床上观察到普罗布考治疗后HDL-C浓度降低,但却使黄色瘤或动脉粥样硬化斑块消退[16],推测普罗布考可能是通过某些有利于HDL中胆固醇转运的机制促成HDL-C的降低。本研究结果提示普罗布考很有可能通过增加FXR表达,促进胆固醇向胆汁酸的转变,这有可能使HDL-C降低,但这一作用有利于胆固醇的排泄,机体抗动脉粥样硬化作用增强。
参 考 文 献