王靜波
(解放軍第309醫(yī)院眼科,北京 100091)
肝細胞生長因子(HGF)是目前已知的生物活性最廣泛的生長因子之一。HGF通過與特異性膜受體c-met結合而發(fā)揮其多樣生物學作用。除了促進有絲分裂活性外,HGF還作為離散因子促進細胞擴散和遷移。研究證實,HGF/c-met在組織器官損傷后的再生中發(fā)揮重要作用。本研究觀察糖尿病大鼠肝臟中HGF的表達變化。
1.1試劑 鏈脲佐菌素(STZ,Sigma公司,美國),兔抗鼠HGF多克隆抗體(Santa Cruz公司,美國),枸櫞酸鹽粉劑、磷酸鹽緩沖液(PBS)粉劑、二步法免疫組化檢測試劑盒、DAB試劑盒、蘇木素(北京中杉金橋生物技術有限公司,北京),安穩(wěn)血糖儀及血糖測試條(長沙三諾有限公司),冷凍包埋劑(櫻花,美國)。
1.2實驗動物及模型制備 雄性SD大鼠24只,SPF級,體質量(120±20 g),由軍事醫(yī)學科學院動物中心提供。大鼠在SPF級動物中心飼養(yǎng),室內溫度25℃左右,濕度約50%。明暗周期12 h,自由飲水和進食。適應性喂養(yǎng)1 w后,進行動物造模。
造模前,禁食12 h(不禁水)。STZ 65 mg/kg腹腔注射,對照組腹腔注射枸櫞酸鹽溶液。72 h后測血糖,隨機血糖≥16.7 mmol/L即為造模成功。每周監(jiān)測血糖。
1.3標本制備 造模成功后第3、6、9、12和15周,分別采用過量氯胺酮麻醉致死,迅速摘除肝臟。切取塊狀肝臟大葉組織,冷凍包埋劑包埋,連續(xù)切出5 μm厚度切片,貼于免疫組化專用防脫載玻片上,晾干后甲醇固定,-80℃冰箱保存。
1.4免疫組化染色及結果判讀 冰凍切片用PBS沖洗,3%過氧化氫溶液室溫10 min,PBS洗,稀釋的HGF抗體(1∶200)室溫孵育2 h,通用型IgG抗體-辣根過氧化物酶多聚體37℃ 20 min,PBS洗,DAB顯色,PBS洗,蘇木素復染,自然水沖洗,梯度酒精及二甲苯脫水,中性樹膠封片,照相。所有切片由同一位經(jīng)驗豐富的病理科醫(yī)師盲法閱片做出判定,每張切片觀察5個×400視野。以組織切片背景清晰、細胞漿染為淡黃至棕黃色為陽性細胞標志。結果判定標準如下:不著色者為陰性,淡黃色及著色細胞<1/3為弱陽性,黃色及著色細胞占1/3~1/2為中度陽性,棕褐色著色陽性細胞>1/2為強陽性。
2.1糖尿病大鼠一般情況觀察 對照組大鼠體重增加明顯,精神狀況良好,毛皮有光澤,動作自如,反應靈敏。糖尿病大鼠出現(xiàn)了典型的“三多一少”癥狀,多飲、多食、多尿,明顯消瘦,精神逐漸萎靡,早期多動,后期反應遲鈍,動作緩慢,毛豎而無光澤。12 w時,部分大鼠出現(xiàn)白內障。
2.2肝臟一般結構觀察 對照組大鼠肝小葉結構清晰,肝細胞索排列整齊。糖尿病組大鼠肝小葉結構紊亂,肝細胞的胞質內可見大量小空泡。糖尿病12 w時,肝細胞開始水腫;糖尿病15 w時,肝細胞水腫尤明顯。
2.3肝細胞HGF的表達 對照組大鼠肝細胞HGF呈弱陽性表達。糖尿病3 w時,肝細胞HGF表達即開始增強。糖尿病6 w時,肝細胞HGF呈中度陽性表達。糖尿病12 w時,肝細胞HGF呈強陽性表達。糖尿病15 w時,肝細胞HGF的表達較12 w時減弱,但較對照組仍明顯增強。見圖1。
圖1 大鼠肝臟肝細胞生長因子的表達 (免疫組化,×200)
在美國,肝臟病變是2型糖尿病患者死亡的主要原因之一。2型糖尿病患者肝臟病變的標準死亡率遠遠高于心血管并發(fā)癥的標準死亡率。糖尿病肝臟病變包括非酒精性脂肪肝病、肝硬化、肝細胞性肝癌、慢性肝炎、急性肝功能衰竭,其中最常見的是非酒精性脂肪肝病。非酒精性脂肪肝病在2型糖尿病患者中發(fā)病率達50%,在糖尿病伴肥胖患者中發(fā)病率近100%〔1,2〕。
HGF是一種分泌型肝素親和糖蛋白,由間質細胞產生,與受體c-met結合并激活該受體的酪氨酸酶活性,促進肝細胞、上皮細胞、內皮細胞、造血細胞等多種細胞的生長、遷移、形態(tài)變化〔3〕。HGF對肝細胞有直接保護作用,可改善肝纖維化、降低死亡率〔4〕。在高表達HGF的轉基因小鼠,半乳糖胺對肝細胞的損傷幾乎被完全抑制。在肝臟部分切除后,肝細胞HGF的表達增強,促進了肝細胞的增殖,促進損傷的修復〔5〕。因而,HGF是肝細胞的保護劑。除了保護肝細胞外,HGF可保護機體的很多細胞,如腎小球細胞、腎小管細胞、血管內皮細胞、胰島細胞〔6,7〕。高糖刺激的血管內皮細胞、腎小管上皮細胞及腎小球細胞,HGF的表達均表現(xiàn)為先增高后減低的趨勢〔6〕。與對照組相比,胰島過度表達HGF的轉基因小鼠,胰島體積增大,胰島數(shù)量增多,β細胞復制率提高〔7,8〕。HGF干預能使糖尿病大鼠β細胞凋亡指數(shù)顯著降低〔8〕。
在糖尿病早期,高糖損傷引起機體防御反應,肝細胞HGF表達增加,促進細胞有絲分裂,對損傷的細胞進行修復;隨著高糖刺激時間的延長,機體防御反應的能力逐漸下降,高糖誘導了細胞的凋亡,HGF表達下調。Araújo等〔9〕的研究表明,HGF/c-met可能在肝臟胰島素信號轉導中起重要作用。
在本研究中,筆者觀察到糖尿病肝臟中HGF蛋白呈先增高后減低的趨勢改變。但HGF的這種變化對肝細胞的作用及其作用機制尚需更進一步的研究。
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