慢性炎症是引发动物和人包括肥胖症、蹄叶炎、慢性呼吸衰竭、糖尿病和恶性肿瘤等各种慢性疾病的重要因素,其中慢性炎症与肝脏纤维化、肝硬化和最终肝细胞癌的渐进性发展有直接性关系。
目前研究表明富氢水具有抗炎、抗氧化等生物学效应,但是还未见关于长期饮用富氢水对慢性炎症致肝脏损伤保护作用的报道。因此本实验的目的是通过慢性炎症大鼠动物模型长期饮用富氢水,探讨长期饮用富氢水对慢性炎症大鼠肝脏的保护作用及其机制,为减轻兽医临床和人类临床实践中慢性炎症致肝脏损伤提供理论基础和新的可选择的预防与治疗方法。将48只大鼠分成四组,对照组(C组)、富氢水组(H组)、富氢水治疗组(HL组)及脂多糖组(L组)。H组和HL组大鼠共饲喂八个月富氢水。在第八个月初对L组和HL组的大鼠进行脂多糖尾静脉注射(200μg/kg),一周一次,连注四周。每周对大鼠尾静脉抽血以进行血细胞计数。第八个月末处死。通过HE切片及电镜观察分析大鼠肝脏显微结构与超显微结构,试剂盒及ELISA计算分析肝脏功能及炎症水平,免疫荧光比较各组肝脏ROS水平及TUNEL凋亡水平,免疫印迹、实时荧光聚合酶链式反应(q PCR)研究线粒体相关功能及动力学、内质网应激(ERS)、凋亡相关因子的表达水平。
结果显示:慢性炎症会导致肝脏病理组织学改变,L组可见炎性细胞浸润,肝小叶结构被破坏,部分肝细胞可见核溶解,与L组相比,HL组炎性细胞浸润显著减少。对炎症相关因子表达的分析显示,慢性炎症会导致炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10和CRP的水平的升高,HL组的炎症因子和CRP的水平显著低于L组,抗炎因子IL-10水平显著高于L组。对氧化应激相关因子SOD、CAT、GSH-px、MDA和活性氧ROS水平的比较显示,慢性炎症会提高机体的氧化应激水平并使体内ROS的水平增高,L组的氧化应激比HL组更严重。凋亡相关因子分析和TUNEL分析表明,慢性炎症会提高大鼠机体的凋亡水平,与L组相比,HL显示出显著增强的抗凋亡能力,L组的Bax、TNFR1、Cytc、Caspase-8、Caspase-3和Caspase-9显著高于HL组,抗凋亡因子Bcl-2显著低于HL组。慢性炎症会损害肝细胞内线粒体,使线粒体功能和结构破坏。对线粒体生物合成相关因子PGC-1α、Nrf1、Tfam和ATP水平的比较分析表明,HL组的线粒体生物合成功能比L组有所改善。通过对线粒体动力学相关因子Mfn1、Mfn2、OPA1、FAS1和Drp1的研究发现,HL组的线粒体融合因子Mfn1、Mfn2和OPA1水平显著高于L组,线粒体分裂因子FAS1和Drp1的水平显著低于L组,HL组大鼠线粒体动力学优于L组。ERS相关因子CHOP、GRP78和Caspase-12分析表明,慢性炎症会引发大鼠机体ERS,HL组大鼠的ERS水平显著低于L组大鼠。
实验结果表明:长期饮用HRW通过改善慢性炎症大鼠肝脏的线粒体生物合成功能和线粒体动力学,减少线粒体中的ROS溢出,降低氧化应激水平,增强抗炎和抗凋亡的能力,从而减轻了肝脏结构损伤,提高了肝脏的功能,达到了对慢性炎症大鼠肝脏保护的作用。
10.27010/d.cnki.gdbnu.2023.000625
