《Tissue and Cell》:Indispensable amino acids vastly protect against CCl4-mediated aggravated liver cirrhosis and immunotoxicity
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肝免疫毒性研究显示,CCl4诱导的肝损伤通过免疫反应引发细胞凋亡,造成肝纤维化和多器官功能障碍。补充支链氨基酸(BCAAs)和植物蛋白饮食可有效逆转肝组织病理学改变,降低肝酶水平(AST、ALT等),抑制caspase-3表达,促进肝再生。实验采用40只雄性Wister大鼠分为四组(对照、CCl4、CCl4+BCAAs、CCl4+蛋白饮食),通过组织染色和免疫组化分析证实联合补充BCAAs与植物蛋白对CCl4诱导的肝损伤及远程组织病变具有协同治疗效果。
Zeinab Al-Amgad|Elsayed S.I. Mohammed|Mariam M. Jad|Hend Al-Amgad|Enas A. Noseer|Amany Ahmed Abd El-Aziz|Asmaa W. Basher|Fatma A. Madkour
伊拉克巴格达Al-Farahidi大学医学技术学院,邮编10021
摘要
毫无疑问,肝脏损伤和免疫毒性之间存在密切关联。在晚期肝病中,肝脏作为免疫系统的主要调节器的功能会受损,这可能导致免疫功能障碍。肝脏疾病会削弱免疫系统,使其更容易受到全身性损伤;同时,某些化学物质可通过直接引发免疫反应来导致肝脏损伤。支链氨基酸(BCAAs)是不可或缺的氨基酸,被强烈推荐作为慢性肝病患者的药物营养补充剂,以限制由毒素引起的全身性并发症的发展。本研究旨在通过富含支链氨基酸的蛋白质饮食来治疗CCl4引起的肝脏免疫毒性和相关疾病,以达到治疗效果。实验中选取了40只雄性Wister大鼠(每组10只),随机分为四组:对照组、CCl4组、CCl4+BCAAs组和CCl4+蛋白质饮食组。使用甲苯胺蓝和Masson三色染色法进行组织形态学分析,并以caspase-3基因作为标志物进行免疫组化评估,同时采用标准诊断方法检测肝脏生物标志物。CCl4中毒导致肝脏转氨酶显著升高,并伴有严重的纤维化,引起组织形态学改变;目标组织中caspase-3的凋亡表达也显著增加。在CCl4处理后补充BCAAs和蛋白质饮食后,组织形态学和免疫组化指标恢复正常,caspase-3表达下调,转氨酶水平也随之降低。结果表明,接受以植物蛋白为主的蛋白质饮食并同时补充BCAAs的大鼠,在减轻肝纤维化方面具有显著的免疫疗效,同时也可作为特定病变的辅助治疗手段。
章节摘录
引言
肝脏是免疫功能和异生物质解毒的主要场所,因为它首先过滤血液并清除病原体。同时,肝脏也是蛋白质合成和氨基酸代谢的中心。毒素或异生物质通常在排出体外前会被转化为水溶性化合物(Reinke和Asher,2016)。肝脏是一个执行多种生化功能的 vital 器官。
伦理批准和参与同意
实验程序遵循ARRIVE指南进行,符合《1986年英国动物(科学程序)法案》及相关指南、欧盟指令2010/63/EU关于动物实验的规定、美国国立卫生研究院关于实验动物护理和使用的指南(NIH出版物第8023号,1978年修订版),以及埃及科学学院(Qena,南谷)伦理委员会的批准。
蛋白质饮食的化学特性
补充蛋白质饮食(含量高达30%)可提高样品的营养价值,包括高蛋白含量(150.293%)、脂肪含量(4.669%)和总碳水化合物含量(16.349%)。肝脏功能指标
图1显示了肝脏功能指标(AST、ALT、ALP和总胆红素)的血清水平。在CCl4处理组中,AST、ALT、ALP和总胆红素的血清水平显著升高(p<0.05)。
讨论
肝脏损伤与免疫功能障碍的结合通常会导致多器官功能障碍综合征。用于检测化学物质引起的肝脏毒性的生物标志物有助于识别最严重的肝病病例。因此,开发支持肝毒性诊断的生物标志物有助于识别特定患者或高风险患者。早期的人类临床研究表明,某些生物标志物(如血清AST、ALT和ALP)具有重要的诊断价值。结论
许多化学物质可通过免疫反应导致肝脏损伤。免疫系统会对化学代谢物产生反应,触发肝脏细胞凋亡。肝脏损伤与免疫功能障碍的联合效应大大增加了局部和全身性疾病的风险。实验结果表明,大鼠的肝脏疾病明显影响肾脏和肠道组织(这些变化与注射的CCl4有关)。局限性
实验结果表明,补充蛋白质饮食和BCAAs能够刺激肝脏再生和肝细胞完整性,同时通过抑制肝细胞中的caspase-3基因凋亡反应来减少副作用。尽管结果令人信服,但这些发现也强调了未来研究的必要性,以确定最佳剂量、评估临床转化相关性并验证长期安全性。资助
本研究得到了沙特阿拉伯Al Ahsa国王费萨尔大学研究生院和科学研究部的财政支持 [资助编号KFU254158]。作者贡献声明
Zeinab Al-Amgad:撰写、审阅与编辑、原始稿撰写、方法学设计、数据管理、概念构建。Mohammed Elsayed S. I.:撰写、审阅与编辑、原始稿撰写、方法学设计、数据管理、概念构建。Mariam Jad:撰写、审阅与编辑、原始稿撰写、方法学设计、数据管理、概念构建。Hend Al-Amgad:撰写、审阅与编辑、原始稿撰写、方法学设计利益冲突声明
作者声明没有利益冲突
出版同意
不适用
作者贡献
Z.A. F.A.M.、E.S.I.M.和A.M.负责实验设计和实施。H.M.和M.J.负责样本采集。Z.A.负责组织病理学切片检查。E.N.和A.B.负责生化参数检测。所有作者均参与了统计分析及手稿的撰写和编辑。