吡格列酮对SD大鼠非酒精性脂肪肝病形成的预防作用及其机制

@wjgnet.com世界华人消化杂志2009年3月18日;17(8):758-764ISSN1009-3079CN14-1260/R基础研究BASICRESEARCH吡格列酮对SD大鼠非酒精性脂肪肝病形成的预防作用及其机制张佳妮,陈金虎,谭莺,刘慧霞张佳妮,陈金虎,谭莺,刘慧霞,中南大学湘雅医院老年病科湖南省长沙市410078张佳妮,中南大学湘雅医院博士,主要从事代谢综合征及相关疾病研究.作者贡献分布:张佳妮与陈金虎对此文所作贡献均等;本研究由张佳妮、陈金虎及刘慧霞共同设计;实验流程操作由张佳妮、陈金虎及谭莺完成;数据分析由张佳妮与陈金虎完成;本论文写作由张佳妮、陈金虎及刘慧霞完成.通讯作者:刘慧霞,410078,湖南省长沙市湘雅路87号,中南大学湘雅医院老年病科[e-mail]电话:[phone]传真:[phone]收稿日期:2008-12-25修回日期:2009-02-01接受日期:2009-02-09在线出版日期:2009-03-18PreventiveeffectofpioglitazoneagainstnonalcoholicfattyliverdiseaseinSprague-DawleyratsanditsmechanismJia-NiZhang,Jin-HuChen,YingTan,Hui-XiaLiuJia-NiZhang,Jin-HuChen,YingTan,Hui-XiaLiu,De-partmentofGeriatrics,XiangyaHospital,CentralSouthUniversity,Changsha410078,HunanProvince,ChinaCorrespondenceto:ProfessorHui-XiaLiu,DepartmentofGeriatrics,XiangyaHospital,CentralSouthUniversity,87XiangyaRoad,Changsha410008,HunanProvince,[e-mail]:2008-12-25Revised:2009-02-01Accepted:2009-02-09Publishedonline:2009-03-18AbstractAIM:Toexplorethepreventioneffectandmechanismofpioglitazone(PIO)onnonalcoholicfattyliverdisease(NAFLD)inrats.METHODS:SeventytwoSprague–Dawleyratswererandomlydividedintothreegroups:nor-maldietgroup(NG),highfatdietgroup(HG)andPIOgroup(PIOG),with24ratsineverygroup.PIOGwerefedwithhighfatdietandPIOforeightweeks.IRwastestedbyeuglycemic-hyperinsulinemicclamp;TG,ALT,AST,FFAs,FINSandTNF-αweretestedbybiochemistryautomaticanalyzerorRIA;mRNAexpressionofperoxisomeproliferator-activatedreceptor(PPARγ)wasdetectedusingRT-PCR.Theex-pressionofPPARγandc-Junamino-terminalkinase1(JNK1)weredetectedbyWesternblot.RESULTS:Theglucoseinfusionrate(GIR)decreasedandJNK1increasedinHGratsinatime-dependentmannerfrom1stto8thweek(P0.05).ComparedwithNG,attheendof8thweek,thehepaticsteatosiswassignificantinHGgroup.Theweight,liverindex,serumlevelsofTG,ALT,AST,FFAs,FINSandTNF-αincreased,whileIRwasaggravated.Meanwhile,theJNK1proteinexpressioninlivertissuewasup-regulated,whileexpressionofPPARγwasdecreased(TG:1.23±0.08vs0.62±0.12;ALT:92.80±7.09vs51.34±8.12;AST:153.22±20.65vs119.26±13.61;FFAs:511.94±24.88vs335.31±15.71;FINS:41.23±1.84vs22.65±2.25;TNF-α:1.02±0.12vs0.34±0.07,allP0.05).InPIOG,alltheindexeswereimproved,butdidn’tcom-pletelyreturntothesameasthoseofNGgroup.CONCLUSION:PIOcouldpreventNAFLDinducedbyahigh-fatdietandotherIR-relateddiseases.KeyWords:c-Junamino-terminalkinase1;Nonal-coholicfattyliverdisease;Insulinresistance;Piogli-tazoneZhangJN,ChenJH,TanY,LiuHX.PreventiveeffectofpioglitazoneagainstnonalcoholicfattyliverdiseaseinSprague-Dawleyratsanditsmechanism.ShijieHuarenXiaohuaZazhi2009;17(8):758-764摘要目的:探讨吡格列酮(pioglitazone,PIO)对SD大鼠非酒精性脂肪肝病(non-alcoholicfattyliverdisease,NAFLD)形成的干预作用及机制.方法:♂SD大鼠72只,随机分为正常饮食组(NG)、高脂饮食组(HG)和PIO干预组(PIOG)各24只.PIOG喂饲高脂饲料,并同时予PIO药物灌胃8wk.正糖高胰岛素钳夹实验检测IR水平,放免法和全自动生化仪检测血清生化指标,RT-PCR检测过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisomeproliferator-activatedreceptorγ,PPARγ)mRNA表达,Westernblot检测肝组织c-Jun氨基末端激酶(c-Junamino-terminal®■背景资料在全球,非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的发病率不断增高且起病渐趋低龄化,已成为发达国家和我国富裕地区慢性肝病的首要病因.目前认为NAFLD是MS在肝脏的表现,可导致肝硬化、肝癌、肝功能衰竭.NAFLD的高发病率及对人类的危害已成为全球医学关注和研究的热点.■同行评议者高泽立,主任医师,上海交通大学医学院附属第九人民医院周浦分院消化科;沈薇,教授,重庆医科大学附属第二医院消化内科张佳妮,等.吡格列酮对SD大鼠非酒精性脂肪肝病形成的预防作用及其机制759)和PPARγ蛋白表达.结果:HG大鼠GIR水平降低和JNK1蛋白表达增高,均呈明显时间依赖性(均P0.05);8wk末HG大鼠肝细胞出现明显脂肪变性,与NG相比,体质量、肝指数,TG、ALT、AST、FFAs、FINS、TNF-α水平明显增高,IR加重,JNK1蛋白表达明显升高,肝组织PPARγ表达明显降低(TG:1.23±0.08vs0.62±0.12,ALT:92.80±7.09vs51.34±8.12;AST:153.22±20.65vs119.26±13.61;FFAs:511.94±24.88vs335.31±15.71;FINS:41.23±1.84vs22.65±2.25;TNF-α:1.02±0.12vs0.34±0.07,均P0.05);而PIOG大鼠,上述各项指标均得到明显改善,但仍不能完全达到NG大鼠水平(均P0.05).结论:PIO对于由高脂饮食诱导的NAFLD的形成及其他IR相关疾病有预防作用.关键词:c-Jun氨基末端激酶;非酒精性脂肪肝病;胰岛素抵抗;吡格列酮张佳妮,陈金虎,谭莺,刘慧霞.吡格列酮对SD大鼠非酒精性脂肪肝病形成的预防作用及其机制.世界华人消化杂志2009;17(8):758-764引言随着人们日常膳食中以脂肪为代表的高热量食物成分所占比例明显增加,非酒精性脂肪肝病(nonalcoholicfattyliverdisease,NAFLD)的发病率呈逐年上升趋势.目前发达国家成年人口患病率为20%-30%,发展中国家人口患病率也明显增加[1-2],同时在肥胖及2型糖尿病(diabetesmellitus,DM)患者中更高达60%-75%左右.目前认为NAFLD是代谢综合征(metabolicsyndrome,MS)的重要组成部分,是MS在肝脏的表现[3-5],他不但使肝脏对其他损伤因素更加易感,且与MS、DM相关的心脑血管疾病的发生、发展及死亡密切相关[4,6-7].因此,NAFLD的高发病率及对人类的危害已成为全球医学关注和研究的热点.研究表明,NAFLD与胰岛素抵抗(insulinresistance,IR)密切相关,而IR可能在NAFLD形成中起关键作用[8-10].因此,目前虽无肯定的NAFLD防治方法,但改善IR可能成为防治NAFLD的一个主要方向[11].吡格列酮(pioglitazone,PIO)作为噻唑烷二酮类(thiozolidinediones,TZDs)胰岛素(insulin,INS)增敏剂,可改善大鼠由高脂饮食喂养所产生的IR,但具体机制尚不清楚[12].c-Jun氨基末端激酶(c-Junamino-terminalkinase,JNK)信号通路是丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinases,MAPK)家族中重要的通路[3,13-14],由肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)等炎性因子激活,对INS信号传导的负向调节起重要作用[15-16].而TNF-α主要通过JNK信号通路作用于INS信号通路而产生IR.据报道TZDs可以同时对抗体内与体外因TNF-α诱导而产生的IR[17-21],但PIO与JNK有何联系,JNK在NAFLD形成中有何作用尚不完全清楚.故在本研究中,我们使用PIO进行干预,观察其对JNK信号通路、IR和脂代谢的影响,及其预防NAFLD形成的分子机制,为NAFLD预防提供新的思路和手段.1材料和方法1.1材料SD大鼠72只,体质量100-120g,均为♂.购自中南大学湘雅医学院实验动物中心.主要试剂和仪器包括:凯基全蛋白提取试剂盒(南京凯基生物科技有限公司)、BCA蛋白浓度测定试剂盒(美国Sigma公司)、离心机(德国Eppendoff公司)、蛋白电泳转移槽(美国Biorad公司)、PPARγ抗体(美国CST公司)、JNK1小鼠IgGmAb(美国R&D公司)、驴抗鼠二抗及羊抗兔二抗(美国SantCruz公司)、Olympus光学显微镜(日本Olympus公司)、-70℃低温冰箱(德国西门子公司)、ECL发光检测盒(南京凯基生物科技有限公司).1.2方法1.2.1动物模型的建立:实验大鼠随机分为3组:正常饮食组(N