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四烯甲萘醌(MK-4)对CCl4诱导的急性肝损伤小鼠模型的保护作用分析

叶露 赵凡 黄倩倩 张佳怡 王建青

引用本文:
Citation:

四烯甲萘醌(MK-4)对CCl4诱导的急性肝损伤小鼠模型的保护作用分析

DOI: 10.12449/JCH240121
基金项目: 

国家自然科学基金 (82073566)

安徽省高校优秀青年人才支持计划资助项目 (gxyq2019014)

临床药学与药理学共建项目(2020) 

安徽省公共卫生临床中心安徽医科大学第一附属医院北区科研培育基金资助项目 (2023YKJ14)

安徽省公共卫生临床中心安徽医科大学第一附属医院北区科研培育基金资助项目 (2023YKJ06)

安徽省公共卫生临床中心安徽医科大学第一附属医院北区科研培育基金资助项目 (2023YKJ11)

伦理学声明:本研究方案于2022年5月23日经由安徽医科大学动物伦理委员会审批,批号:202200523,符合实验室动物管理与使用准则。
利益冲突声明:本文不存在任何利益冲突。
作者贡献声明:叶露、赵凡、张佳怡负责实验;叶露负责查阅文章,撰写论文;黄倩倩、王建青负责修改文章并最后定稿。
详细信息
    通信作者:

    王建青, jianqingwang81@126.com (ORCID: 0000-0002-7935-9520)

Menaquinone-4 exerts a protective effect against carbon tetrachloride-induced acute liver injury in mice by alleviating ferroptosis

Research funding: 

National Natural Science Foundation of China (82073566);

The Program of Excellent Young Talents in Universities of Anhui Province (gxyq2019014);

Clinical Pharmacy and Pharmacology (2020) ;

Anhui Public Health Clinical Center, Supported by North District Scientific Research and Cultivation Foundation of the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University (2023YKJ14);

Anhui Public Health Clinical Center, Supported by North District Scientific Research and Cultivation Foundation of the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University (2023YKJ06);

Anhui Public Health Clinical Center, Supported by North District Scientific Research and Cultivation Foundation of the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University (2023YKJ11)

More Information
  • 摘要:   目的  探究四烯甲萘醌(MK-4)通过减轻铁死亡对四氯化碳(CCl4)诱导的急性肝损伤(ALI)小鼠的保护作用及其机制。  方法  选用8周龄成年ICR雄鼠,适应性饲养后,分为Control组、MK-4组、CCl4模型组(6、12、24 h)、MK-4+CCl4组(6、12、24 h),每组6只。Control组腹腔注射同等剂量玉米油;MK-4组腹腔注射40 mg/kg的MK-4溶液,1 h后腹腔注射同等剂量玉米油;MK-4+CCl4组(6、12、24 h)先腹腔注射40 mg/kg的MK-4溶液,1 h后和CCl4模型组(6、12、24 h)同时腹腔注射0.3 mL/kg CCl4溶液,分别在6、12、24 h进行取材。通过HE染色观察小鼠肝脏的病理变化;普鲁士蓝染色检测肝组织中铁聚集;生化仪检测小鼠血清中AST和ALT水平;试剂盒检测肝匀浆中组织铁含量、氧化应激指标丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)水平;RT-PCR检测铁死亡标志基因长链脂酰辅酶A合成酶4(ACSL4)、前列腺素内过氧化物酶2(PTGS2)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)以及铁代谢相关基因铁调素调节蛋白(HJV)、转铁蛋白受体1(TFR1)和膜转铁蛋白(FPN)的表达,Western Blot检测GPX4的蛋白表达水平。计量资料多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD-t检验。  结果  在时效研究中,与Control组相比,CCl4模型组(12、24 h)的肝质量系数和血清ALT、AST水平明显上升(P值均<0.05),且通过HE染色结果也反映出,肝损伤程度随着时间延长逐渐加重。同时,MK-4+CCl4(6、12、24 h)组和CCl4模型组(6、12、24 h)相比时,MK-4+CCl4(12 h)组的肝质量系数和血清ALT、AST水平下降(P值均<0.05),且肝组织的坏死面积减少,因此在后续研究中采用12 h的小鼠各组织样本进行检测。与Control组相比,CCl4组MDA上升,GSH下降,差异均有统计学意义(P值均<0.05);与CCl4组相比,MK-4+CCl4组MDA下降,GSH上升,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。铁死亡关键指标ASCL4、PTGS2,与Control组相比,CCl4组显著上升,GPX4则显著下降,差异均有统计学意义(P值均<0.05);MK-4+CCl4组较CCl4组而言,ASCL4、PTGS2的mRNA水平下降,GPX4的mRNA水平上升,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。蛋白质免疫印迹的结果显示,与Control组相比,CCl4组蛋白表达水平下降,MK-4+CCl4组较CCl4组相比,蛋白表达水平上升,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。普鲁士蓝染色结果显示:与Control组相比,CCl4组铁聚集明显上升,MK-4干预后,MK-4+CCl4组较CCl4组铁聚集点下降。同时在对小鼠肝脏铁代谢基因的检测中发现,与Control组相比,CCl4组铁含量显著上升,FPN、HJV的mRNA水平下降,TFR1的mRNA水平上升,差异均有统计学意义(P值均<0.05);进行MK-4进行保护后,铁含量下降,FPN、HJV的mRNA水平上升,TFR1的mRNA水平下降,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。  结论  MK-4提前干预可减轻CCl4诱导的小鼠ALI,其机制可能主要是通过抑制铁死亡并改善了小鼠肝脏铁代谢相关基因的表达。

     

  • 图  1  各组小鼠肝脏组织病理变化HE

    注: a,正常对照组;b,CCl4(6 h)组;c,CCl4(12 h)组;d,CCl4(24 h)组;e,MK-4组;f,MK-4+CCl4(6 h)组;g,MK-4+CCl4(12 h)组;h,MK-4+CCl4(24 h)组。

    Figure  1.  Pathological changes of liver tissue in each group

    图  2  各组小鼠肝脏组织MDA及GSH水平

    Figure  2.  MDA and GSH levels in liver tissue of mice in each group

    图  3  各组小鼠肝脏组织铁死亡相关基因的表达

    Figure  3.  Expression of genes related to ferroptosis in liver tissue of mice in each group

    图  4  Western Blot检测各组小鼠肝脏组织中GPX4蛋白水平

    Figure  4.  The levels of GPX4 protein in liver tissues of mice in each group were detected by Western Blot

    图  5  各组小鼠肝脏组织铁聚集变化(普鲁士蓝染色,×40)

    注: a,Control组;b,CCl4组;c,MK-4组;d,MK-4+CCl4组。箭头所指为铁聚集颗粒。

    Figure  5.  Iron accumulation in liver tissue of mice in each group Prussian dyeing(×40)

    图  6  各组小鼠肝脏组织铁含量以及铁代谢相关基因的表达

    Figure  6.  Iron content and iron metabolism related gene expression in liver tissue of mice in each group

    表  1  基因的引物序列

    Table  1.   The primer sequence of the gene

    序号 基因名 序列(5′-3′)
    1 18S F:GTAACCCGTTGAACCCCATT
    R:CCATCCAATCGGTAGTAGCG
    2 ACSL4 F:CTTCCTCTTAAGGCCGGGAC
    R:TGCCATAGCGTTTTTCTTAGATTT
    3 PTGS2 F: GGGCTCAGCCAGGCAGCAAAT
    R:GCACTGTGTTTGGGGTGGGCT
    4 GPX4 F:GCAACCAGTTTGGGAGGCAGGA
    R:CCTCCATGGGACCATAGCGCTTC
    5 FPN F:ATGGCTACCGCTGGTGTGGC
    R:CACCTTGCCATCGTTGCGGC
    6 HJV F:ATGGGCCAGTCCCCTAGTC
    R:GACGAGACATACTCGGCATTG
    7 TFR1 F:CGAACTGGCTGGTCATCT
    R:TGTCTCTTGTCTCTACATTCCT
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    表  2  各组小鼠肝质量系数比较

    Table  2.   Liver weight coefficient of mice in each group

    组别 动物数(只) 肝质量系数
    Control组 6 0.049±0.003
    MK-4组 6 0.046±0.002
    CCl4(6 h)组 6 0.054±0.003
    CCl4(12 h)组 6 0.056±0.0031)
    CCl4(24 h)组 6 0.053±0.0021)
    MK-4+CCl4(6 h)组 6 0.051±0.002
    MK-4+CCl4(12 h)组 6 0.052±0.0032)
    MK-4+CCl4(24 h)组 6 0.055±0.002
    F 8.088
    P <0.01
    注:与Control组比较,1)P<0.05;与CCl4(12 h)组比较,2)P<0.05。
    下载: 导出CSV

    表  3  各组小鼠血清中 ALT、AST 水平

    Table  3.   Serum ALT and AST levels of mice in each group

    组别 动物数(只) ALT(U/L) AST(U/L)
    Control组 6 42.920±2.676 134.480±21.603
    MK-4组 6 51.200±10.232 140.000±25.140
    CCl4(6 h)组 6 231.540±73.9191) 245.500±29.8441)
    CCl4(12 h)组 6 9 285.600±1 990.9301) 7 611.000±2 429.2691)
    CCl4(24 h)组 6 31 123.750±3 635.7681) 18 536.000±7 222.5131)
    MK-4+CCl4(6 h)组 6 215.700±48.565 242.850±25.378
    MK-4+CCl4(12 h)组 6 5 053.000±380.3912) 3 258.000±1280.5552)
    MK-4+CCl4(24 h)组 6 29 431.250±2 538.912 11 605.000±6 190.560
    F 275.144 13.426
    P <0.001 <0.01
    注:与Control组比较,1)P<0.01;与CCl4(12 h)组比较,2)P<0.05。
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-03-30
  • 录用日期:  2023-05-29
  • 出版日期:  2024-01-23
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