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编号:10274193
反应停对大鼠急性肝功能衰竭的保护作用
http://www.100md.com 《中华内科杂志》 1999年第10期
     作者:刘树人 郑茉莉 李灼亮 余宙耀 陆汉明

    单位:510600 广州,解放军第458医院传染科

    关键词:肝功能衰竭,急性;肿瘤坏死因子;反应停

    中华内科杂志991012 【摘要】 目的 探讨反应停对急性肝功能衰竭的保护作用。方法 用D-半乳糖胺(D-GalN,600 mg/kg体重,腹腔注射)和细菌脂多糖(LPS,5 μg/rat,皮下注射)复制大鼠急性肝功能衰竭模型,观察反应停对急性肝功能衰竭大鼠病死率、细胞因子、转氨酶、肝组织病理学和单个核细胞肿瘤坏死因子(TNF)α mRNA表达的影响。结果 反应停处理组急性肝功能衰竭大鼠的病死率(44.0%、40.0%)明显低于模型组(72.0%,P<0.05),其TNFα和转氨酶的水平也明显低于模型组(P<0.05),反应停对其他细胞因子也有抑制作用,可减轻肝组织坏死的程度,抑制单个核细胞TNFα mRNA的表达(P<0.05)。结论 反应停对实验性急性肝功能衰竭具有保护作用。
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    The protective effects of thalidomide on acute liver failure

    LIU Shuren, ZHENG Moli, LI Zhuoliang, et al.

    Department of Infectious Diseases, The 458th Hospital of PLA, Guangzhou 510600

    【Abstract】 Objective To understand whether thalidomide (Thal) has the same protective effects as it does in leprosy reaction type Ⅱ, immunologic and inflammatory diseases. Methods D-Galactosamine (D-GalN, 600 mg/kg body weight, intraperitoneally) and lipopolysaccharide (LPS, 5 μg/rat, hypodermically) were used to produce a model of acute liver failure in Wistar rats. The mortality of the models was counted. The plasma peak levels of various cytokines and transaminases were measured. The pathological alterations of the livers were examined with hematoxylin and eosin stain under light microscopy. The expression of tumor necrosis factor (TNF)α mRNA was determined by dot blot hybridization combined with semiquantitative analysis. Results It was found that Thal could lower the mortality of the models (P<0.05); reduce the peak levels of plasma cytokines, especially TNFα , and transminases (P<0.05), alleviate the degree of liver injury and supress the expression of TNFα mRNA (P<0.05). Conclusion It is fully demonstrated that Thal has definite protective effect on acute liver failure, as it does in other diseases. Even though Thal possesses teratogenic effect in patients with pregnancy, it is still believed that Thal has an important curative significance in the treatment of patients who are not pregnant.
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    【Key words】 Liver failure, acute Tumor necrosis factor Thalidomide

    肿瘤坏死因子(TNF)α是由单核巨噬细胞所分泌的一种细胞因子,由多种刺激物质诱导产生,在细胞因子的调节网络中具有关键作用,肝病患者TNFα的表达水平升高,与肝坏死的程度密切相关[1],因此,抑制TNFα的产生对于肝病的治疗具有重大意义。有研究发现,反应停可抑制麻风反应患者外周血单个核细胞(PBMCs) TNF的产生,对麻风反应有显著的疗效[2]。本研究旨在观察反应停对急性肝功能衰竭大鼠TNF是否也有同样的抑制作用, 以及对急性肝功能衰竭是否有保护作用。

    材料和方法

    一、实验材料

    1.实验动物: 雄性Wistar大鼠100只,体重300~350 g,购于中山医科大学实验动物中心,一级,合格证“粤95A06”,普通喂养,自由进食、进水,饲养1周后用于实验。
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    2.主要试剂: D-半乳糖胺(D-GalN)购自重庆医科大学化学教研室;细菌脂多糖(LPS)购自美国Sigma Chem Co.; 反应停由江苏常州制药厂生产; TNFα MAb购自美国Pharmingen Co.; ALT和AST检测试剂盒购自上海长征医学科学有限公司; TNFα、白细胞介素(IL)-6和γ干扰素(IFNγ)检测试剂盒购自美国Genzyme Co.;β-actin和TNFα cDNA由上海第二医科大学分子生物学实验室提供;α-32P-dCTP购自法国DuPont Co.;鲑精DNA和随机引物标记试剂盒购自深圳晶美生物工程有限公司;细胞质RNA分离试剂盒购自美国Biotecx Co.;其余试剂均为国产分析纯。

    3.主要仪器: Trace CB171全自动生化分析仪(澳大利亚Trace Co.生产);Clinibiol 128型全自动酶标仪(意大利Clinibiol Co.生产);多孔过滤加样器(江苏泰兴医疗器械厂生产);VIDAS全自动图像分析仪(德国Zeiss Co.生产)。
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    二、实验方法

    1.急性肝功能衰竭模型的复制和分组处理:将雄性Wistar大鼠随机分为4组,急性肝功能衰竭模型组(25只) 予D-GalN (600 mg/kg体重,腹腔注射)和LPS(5 μg/只, 皮下注射); 抗-TNFα MAb组(25只)予 D-GalN和LPS 1小时后予抗-TNFα MAb(500 μg/只, 皮下注射);反应停预防组(25只) 予 D-GalN和LPS前3天予反应停(100 mg/kg体重),灌胃,每日1次; 反应停治疗组(25只) 予 D-GalN和LPS 1小时后予反应停(100 mg/kg体重),灌胃;所有动物每隔一定时间由尾静脉采血,96小时后全部处死。

    2.血浆ALT和AST的检测: 按试剂盒的说明,采用动力学的方法进行检测。

    3.血浆TNFα、IL-6和IFNγ的检测: 按试剂盒的说明,用ELISA方法进行检测。
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    4.肝组织病理观察: 动物垂死或处死后,速取肝脏和其他组织固定,脱水,包埋,切片,HE染色,显微镜观察,摄影。

    5.单个核细胞TNFα基因的表达: 动物垂死或处死后速取脾组织,剪碎,过滤,分离单个核细胞;提取总RNA,测OD260/OD280均大于1.85。用随机引物法标记β-actin和TNFα cDNA,乙醇沉淀纯化,(α-32P-dCTP)TNFα和β-actin cDNA探针的比活性分别为4.6×106Bq/μg DNA和4.3×106Bq/μg DNA。将RNA溶液变性后,以每样本10 μg RNA点于硝酸纤维素膜上,加入变性的TNFα和β-actin探针,终浓度均为1.5 μg/L,杂交过夜,处理后,测定各斑点的灰度值。

    6.统计学处理:计量资料以±s表示,组间比较用t检验;计数资料以百分率表示,组间比较用χ2检验。
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    结果

    一、反应停降低急性肝功能衰竭的病死率

    予D-GalN和LPS 16小时后动物开始死亡,96小时后停止,存活动物开始恢复。各组的病死率:急性肝功能衰竭模型组为72.0%(18/25),抗-TNFα MAb组36.0%(9/25); 反应停预防组44.0%(11/25); 反应停治疗组40.0%(10/25);各处理组与急性肝功能衰竭模型组比,P<0.05,说明抗-TNFα MAb和反应停可降低急性肝功能衰竭的病死率;而抗-TNFα MAb与反应停预防组和治疗组比,P>0.05,说明反应停与抗-TNFα Mab一样,对急性肝功能衰竭具有保护作用; 反应停预防组和治疗组比,P>0.05,说明反应停对急性肝功能衰竭具有预防和治疗作用。

    二、反应停对急性肝功能衰竭血浆转氨酶和细胞因子的影响

    予D-GalN和LPS后,每隔一定时间由尾静脉采血,测定转氨酶和细胞因子的水平,表1示,注射D-GalN和LPS 24小时后,急性肝功能衰竭模型组转氨酶和TNFα的水平明显高于反应停和抗-TNFα MAb处理组(P<0.05);其他细胞因子的水平组间差异无显著性(P>0.05),说明反应停和抗-TNFα MAb一样能降低转氨酶和TNFα的水平,对肝功能衰竭有保护作用,其机制与TNFα的抑制有关。
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    三、反应停对急性肝功能衰竭肝组织病理变化的影响

    图1~4显示,急性肝功能衰竭模型组肝组织结构几乎全部丧失,肝细胞大量坏死、出血、渗出,无小叶结构和支架存在;予反应停和抗-TNFαMAb后,肝组织坏死明显减轻,小叶结构及支架基本保留,肝细胞极度水肿, 肝窦变窄,出血和渗出较轻。

    图1 急性肝功能衰竭模型组肝组织的病理改变 HE×400

    图2 肿瘤坏死因子抗体处理组肝组织的病理改变 HE×400
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    图3 反应停预防组肝组织的病理变化 HE×400

    图4 反应停治疗组肝组织的病理变化 HE×400

    四、反应停对外周血单个核细胞TNFα mRNA表达的影响

    给予反应停后,TNFα mRNA的表达水平明显降低;而抗-TNFα MAb对TNFα mRNA无明显影响,同时各样本β-actin mRNA的表达无明显改变(图5)。各组灰度值与其β-actin的灰度值之比分别为:急性肝功能衰竭模型组8.18±3.24, 反应停预防组5.13±2.28, 反应停治疗组5.32±2.60, 抗-TNFα MAb组8.36±2.38; 反应停预防组和治疗组比,P>0.05,但与其他组比,P<0.05;模型组和抗-TNFα MAb组比,P>0.05,说明反应停 可抑制TNFα mRNA的表达。
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    表1 注射D-半乳糖胺和细菌脂多糖24小时后各组大鼠转氨酶和细胞因子的比较(±s) 组别

    例数

    ALT(IU/L)

    AST(IU/L)

    TNFα(ng/L)

    IL-6(ng/L)

    IFNγ(ng/L)

    模型组

    13

    598.74±209.56
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    808.30±258.66

    881.91±308.67

    567.87±198.76

    598.87±191.64

    抗-TNFα组

    20

    105.45±37.96*

    184.48±51.65*

    <100*

    548.31±180.94

    618.04±222.49
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    反应停预防组

    18

    122.82±48.56*

    203.61±50.90*

    269.83±87.55*#

    533.31±218.66

    557.78±172.91

    反应停治疗组

    17

    137.66±63.88*

    219.92±69.58*
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    284.46±96.41*#

    586.63±211.19

    568.81±210.46

    注: TNFα:肿瘤坏死因子α;IL-6: 白细胞介素-6;IFNγ:γ干扰素 与模型组相比,*P<0.05; 与抗-TNFα组相比,#P<0.05

    图5 急性肝功能衰竭大鼠肿瘤坏死因子(TNF)α mRNA表达水平的变化

    讨论

    近年研究发现,反应停致畸作用的证椐并不充分[3], 反应停不但能抑制单核细胞表面特异性标记物,细胞整合素黏附分子和TNFα的表达,而且对TNFα的抑制作用随细胞所处的刺激状态的不同而异[4,5];因此它对麻风结节性红斑反应、皮肤Shwartzman反应、类风湿性关节炎和移植物抗宿主反应等均有显著疗效[6],而各种急慢性肝病及肝功能衰竭过程中,均存在着与上述相似的炎症表现,其机制也同样与TNFα有关[1]
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    本实验用D-GalN和LPS复制大鼠急性肝功能衰竭模型,用反应停预防和治疗,能降低大鼠的病死率,其效果与抗-TNFα MAb相似,提示反应停对急性肝功能衰竭有预防和治疗作用。用ELISA方法测定急性肝功能衰竭动物细胞因子的变化,发现反应停能降低血浆TNFα的水平,其效果与抗-TNFα MAb相似,同时伴有转氨酶水平的降低,对其他细胞因子的产生也有轻度的抑制作用,结果与Sampaio等[5]的相似。病理观察从形态上证实:反应停可明显减轻肝组织坏死的程度,Sampaio等[2]也观察到反应停能减轻麻风病患者的皮肤损害。提示反应停对急性肝功能衰竭的保护作用与其抑制细胞因子,特别是TNFα的产生有关。

    为明确反应停对急性肝功能衰竭的保护作用的机制,进一步采集大鼠的脾细胞,收集单个核细胞,分离RNA,用斑点杂交结合图象分析法,观察反应停对TNFα mRNA表达的影响。发现反应停可抑制单个核细胞TNFα mRNA的表达,结果与Tavares等[7]和Moreira等[8]的相似。
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    长期以来,我们一直在寻找一种能抑制TNFα产生的药物,但未如愿。本研究证实,反应停通过抑制TNFα的表达和产生,对急性肝功能衰竭具有保护作用,尽管反应停可能有致畸性,但若严格掌握适应证,对急性肝功能衰竭的治疗将具有重大意义。

    参考文献

    [1] 于岩岩, 斯崇文,郎振为,等.肿瘤坏死因子α在病毒性肝炎肝坏死中的作用.中华内科杂志,1996,35:28-31.

    [2] Sampaio EP, Kaplen G, Miranda A, et al. The influence of thalidomide on the clinical and immunologic manifestation of erythema nodosum leprosum. J Infect Dis, 1993,168:408-414.

, 百拇医药     [3] Ashby J. Thalidomide is not a mutagen. Nature,1997,389:118.

    [4] McHugh SM, Rifkin IR, Deighton J, et al. The immunosuppressive drug thalidomide induces T helper cell type 2 (Th2) and concomitantly inhibits Th1 cytokine production in mitogen-and antigen-stimulated human perpheral blood mononuclear cell cultures. Clin Exp Immunol,1995,99:160-167.

    [5] Sampaio EP, Sarno EN, Gallily R, et al. Thalidomide selectively inhibits tumor necrosis factor alpha production by stimulated human monocytes. J Exp Med, 1991,173:699-703.
, 百拇医药
    [6] Zwingenberger K, Wnendt S. Immunomodulation by thalidomide: systematic review of the literature and of unpublished observations. J Inflamm, 1996,46:177-211.

    [7] Tavares JL,Wangoo A, Dilworth P, et al. Thalidomide reduces tumor necrosis factor-alpha production by human alveolar macrophages. Respir Med,1997,91:31-39.

    [8] Moreira AL, Sampaio EP, Zmuidzinas A, et al. Thalidomide exerts its inhibitory action on tumor necrosis factor alpha by enhancing mRNA degredation. J Exp Med, 1993,177:1675-1680.

    (收稿:1999-02-10 修回:1999-06-15), 百拇医药