Effects and mechanisms of Periplaneta americana extract sticky sugar amino acid on a rat model of hepatic fibrosis

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.27.015

Abstract

Abstract:

BACKGROUND: Hepatic fibrosis in chronic liver disease can be reversed. Studies have shown that Periplaneta americana extract has anti-fibrosis effect, and has protective effect on the experimental hepatic fibrosis rats.
OBJECTIVE: To observe the effect of Periplaneta americana extract sticky sugar amino acid on hepatic fibrosis, and to primarily explore the mechanism of sticky sugar amino acid against hepatic fibrosis.
METHODS: Rat models of immune hepatic fibrosis were induced by pig serum and intragastrically administered 0.5, 0.25, 0.10 g/kg sticky sugar amino acid. Four indexes of hepatic fibrosis were detected by radioimmunoassay. Immunohistochemical staining was used to measure transforming growth factor beta 1, tissue inhibitor of metalloproteinase protein expression intensity and positive cell rate, to determine the correlation of different concentrations of sticky sugar amino acid, transformation growth factor beta 1 and tissue inhibitor of metalloproteinase.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) The Periplaneta americana extract sticky sugar amino acid reduced the levels of laminin, type III procollagen, type IV collagen and hyaluronidase (P < 0.01) and reduced the expression of transformation growth factor beta 1 and tissue inhibitor of metalloproteinase 1 in liver tissue (P < 0.01). (2) Sticky sugar amino acid concentration and transformation growth factor beta 1 and tissue inhibitor of metalloproteinase 1 protein expression showed a significant negative correlation (| r | > 0.9). (3) Results confirmed that the Periplaneta americana extract sticky sugar amino acid can change the reversal of hepatic fibrosis. Its mechanism of action is associated with expression of transforming growth factor beta 1 and tissue inhibitor of metalloproteinase 1 inhibited by sticky sugar amino acids.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植；肝移植；移植；心脏移植；组织移植；皮肤移植；皮瓣移植；血管移植；器官移植；组织工程

Key words: Tissue Engineering, Models, Animal, Rats

CLC Number:

R318

Chen Yi-hui, Ma De-hong, Li Wu, Liu Li-hui, Wang Hong-tu, Zhang Lu, Xu Xue-mei, Ran Hui-fen, Qian Zhong-yi . Effects and mechanisms of Periplaneta americana extract sticky sugar amino acid on a rat model of hepatic fibrosis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(27): 4055-4060.

Figures/Tables 2

2.1 实验动物数量分析实验中50只大鼠均进入结果分析。干预流程见图1。 2.2 模型稳定性经切片检查模型组肝细胞结构排列紊乱，门管区及纤维间隔内间质细胞和基质明显增多，纤维向肝小叶内伸展，与临近汇管区相连，大部分形成粗细不均的细胞性间隔分割肝小叶，包绕肝实质，小叶中央静脉或缺如，或偏位，有的则有2个以上。肝细胞变性和坏死，多为水样变性及气球样变性，假小叶内的肝细胞萎缩、气球样变、脂肪样变等病理改变。中央静脉周围的肝细胞气球样变形明显，中央静脉及汇管区周围的肝细胞坏死，伴有中性粒细胞及淋巴细胞浸润，细胞团内细胞排列紊乱。模型组会出现精神萎靡、活动减少、皮毛皱而不洁、进食及饮水量减少，并且后期出现肝组织损害严重，肝细胞肿胀、变性，增生的胶原纤维形成纤维分隔，破坏肝小叶结构，部分形成假小叶。该模型方法克服了化学造模法中同动物经相同剂量化学毒物处理后出现的肝纤维化程度个体差异较大，因而组织学和病理生理学表现也不一致，加大了判断的难度化学毒物毒性剧烈，若剂量和给药方式掌握不当，模型死亡率很高的缺点，该方法模型更稳定，并且停止造模后有一定的自然恢复过程，较适合做药物的干预实验；克服了乙醇造模法对发病过程及病理与其他疾病所致肝纤维不同且肝损伤的分子机制仍不十分清楚，肝纤维化程度较轻，不易发展为肝硬化、且实验技术要求较高，推广应用尚需进一步改进，使肝纤维化程度加重等缺点，该方法更接近人类疾病模式，具有转化医学意义。 2.3 黏糖氨酸对肝纤维化模型大鼠肝纤4项指标的影响黏糖氨酸各剂量组血清中层粘连蛋白、Ⅲ型前胶原、Ⅳ型胶原和透明质酸酶水平均明显低于模型组，黏糖氨酸高、中剂量组的层粘连蛋白、Ⅲ型前胶原、Ⅳ型胶原和透明质酸酶水平低于低剂量组(P < 0.01)，但高、中剂量组之间差异无显著性意义(P > 0.05；表1)。 2.4 各组大鼠肝组织转化生长因子β1和组织金属蛋白酶抑制物1的表达免疫组织化学染色结果显示，模型对照组转化生长因子β1大量表达，主要分布在门静脉、汇管区、纤维间隔等纤维化区，以及肝小叶周围远离小叶中央静脉处。其他各组阳性表达面积与模型对照组相比均降低(P < 0.05)，尤以黏糖氨酸高、中剂量组降低明显(P < 0.01)。模型组大鼠肝组织中组织金属蛋白酶抑制物1阳性表达明显增多，主要集中在汇管区血管壁和胆管壁上皮细胞以及周围的间质细胞，部分肝细胞的胞浆也有着色。与模型组相比其他各组组织金属蛋白酶抑制物1阳性表达面积均不同程度下降，其中黏糖氨酸高、中剂量组下降尤为明显。随着黏糖氨酸浓度的升高，转化生长因子β1，组织金属蛋白酶抑制物1表达下降，呈明显的负相关(| r | > 0.9；图2，表2)。"

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