馬 波 陳忠誠
(白城醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校,吉林 白城 137000)
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肝纖維化組織中抗衰老蛋白及抗增殖蛋白的表達(dá)及其作用機(jī)制
馬 波 陳忠誠1
(白城醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校,吉林 白城 137000)
目的 探討肝纖維化大鼠肝組織中抗衰老標(biāo)志蛋白(RGN)及抗增殖蛋白(PHB)的表達(dá)及其作用機(jī)制。方法 48只Wistar雄性大鼠隨機(jī)分為正常對照組(12只)、造模組(36只)。使用豬血清誘導(dǎo)大鼠肝纖維化,造模成功后隨機(jī)分為肝纖維化組(16只)、CGII干預(yù)組(16只)。CGII干預(yù)組給予60 mg/ml CGII肌肉注射,肝纖維化組和正常對照組給予等量的等滲鹽水肌肉注射,1次/d,連續(xù)6 w。取大鼠肝組織行HE和Masson染色;RT-PCR檢測肝組織中RGN和PHB mRNA表達(dá),免疫組化檢測蛋白表達(dá)。結(jié)果 HE和Masson染色顯示,肝纖維化組大鼠纖維化程度明顯高于正常對照組;CGII干預(yù)組大鼠肝組織膠原變細(xì)、減少,纖維化程度較肝纖維化組明顯改善。纖維化組大鼠肝組織中RGN和PHB蛋白表達(dá)量明顯少于正常對照組(P<0.01);CGII干預(yù)組RGN和PHB蛋白表達(dá)量明顯高于纖維化組(P<0.01)。肝纖維化組RGN和PHB mRNA表達(dá)水平明顯低于正常對照組(P<0.05);CGII干預(yù)組RGN和PHB mRNA表達(dá)水平明顯高于肝纖維化組(P<0.01)。結(jié)論 RGN和PHB在大鼠肝纖維化組織中表達(dá)降低,與肝纖維化存在相關(guān)性。
肝硬化;抗衰老蛋白;抗增殖蛋白
活化的肝星狀細(xì)胞(HSC)產(chǎn)生胞外基質(zhì)異常沉積是肝纖維化的病理基礎(chǔ)。肝損傷后抗衰老標(biāo)志蛋白(RGN)及其基因表達(dá)下調(diào)〔1〕;抗增殖蛋白(PHB)可能通過抗細(xì)胞增殖抑制腎小管間質(zhì)纖維化〔2〕;推測二者可能與肝纖維化存在關(guān)系,但目前仍未見相關(guān)報(bào)道。本研究使用豬血清誘導(dǎo)肝纖維化大鼠模型,并選用抗肝纖維化藥物谷胱甘肽復(fù)方注射液(CGII)進(jìn)行干預(yù),觀察肝組織中RGN和PHB的表達(dá)變化。
1.1 動物與試劑 健康清潔級Wistar雄性大鼠48只,質(zhì)量230~270 g,購于長春市億斯實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限責(zé)任公司,動物合格證號:SCXK(吉):2011-0004。豬血清購于南京森貝伽生物科技有限公司;CGII、等滲鹽水購于重慶藥友制藥有限責(zé)任公司;衰老標(biāo)記蛋白(SMP)30、sPM311一抗,Envision兩步法免疫組化試劑盒購于上海西寶生物科技有限公司。
1.2 分組與建模 48只大鼠隨機(jī)分為正常對照組(12只)、造模組(36只)。造模組腹腔注射豬血清0.5 ml/只,2次/w,連續(xù)8 w;隨機(jī)處死4只行病理學(xué)檢查,病理改變符合大鼠肝纖維化病理診斷標(biāo)準(zhǔn)3~4級改變。正常對照組腹腔注射等滲生理鹽水0.5 ml/只,2次/w,連續(xù)8 w。造模成功后將造模組剩余的32只隨機(jī)分為肝纖維化組和CGII干預(yù)組,每組16只。CGII干預(yù)組大鼠肌肉注射60 mg/ml的CGII,2.7 mg/kg,1次/d;肝纖維化組和正常對照組大鼠肌肉注射等劑量的等滲鹽水。每周稱重1次,調(diào)整給藥劑量,連續(xù)6 w。
1.3 檢測指標(biāo)
1.3.1 肝組織病理學(xué)檢查 取三組大鼠相同部位肝組織,4%多聚甲醛溶液固定1 d,常規(guī)組織脫水,石蠟包埋后3 μm連續(xù)
切片,行蘇木素-伊紅(HE)和Masson染色。光學(xué)顯微鏡下觀察肝組織病理學(xué)改變并依據(jù)Ishak方法分級。
1.3.2 肝組織RGN和PHB mRNA表達(dá)量 Trizol試劑盒提取肝組織總RNA,純化后采用紫外分光光度法測定RNA量和純度。取1 000 ng總RNA,逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA第一鏈,將此作為模板行實(shí)時(shí)定量PCR,獲得每個(gè)樣本的起始拷貝數(shù)。以β肌動蛋白為對照,每組樣本分2份,在指數(shù)期內(nèi)設(shè)定參數(shù)值,得到每個(gè)PCR反應(yīng)的Ct值。以標(biāo)本的目的片段與帶內(nèi)參片段的Ct比值為該標(biāo)本表達(dá)的相對值,將對照組表達(dá)量為100%,計(jì)算另外兩組mRNA的相對表達(dá)量。
1.3.3 免疫組化檢測 采用Elivision兩步法,石蠟切片常規(guī)脫蠟水化,高壓熱修復(fù)抗原,滴加一抗(1∶500),4℃孵育過夜,滴加二抗,二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色后HE復(fù)染。光學(xué)顯微鏡下每張切片選取4個(gè)高倍鏡視野,計(jì)數(shù)100個(gè)細(xì)胞,肝組織細(xì)胞質(zhì)染成黃色或棕黃色為陽性,計(jì)算陽性細(xì)胞百分比。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17.0軟件行t檢驗(yàn)。
2.1 三組大鼠肝組織HE和Masson染色 正常對照組大鼠肝組織細(xì)胞以中央靜脈為中心放射狀排列,索條狀排列的肝細(xì)胞形成肝細(xì)胞索,其間有肝血竇。肝纖維化組大鼠肝小葉結(jié)構(gòu)破壞,肝細(xì)胞索排列紊亂,匯管區(qū)結(jié)締組織增生形成纖維間隔,包繞并分割正常肝組織,纖維化程度明顯高于正常對照組。CGII干預(yù)組大鼠肝組織膠原變細(xì)、減少,向肝小葉延伸,纖維化程度較肝纖維化組明顯改善。見圖1。
2.2 三組大鼠肝組織RGN和PHB蛋白表達(dá) 正常對照組大鼠肝組織RGN主要表達(dá)于肝實(shí)質(zhì)和間質(zhì)細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞核存在部分表達(dá);PHB主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)、匯管區(qū)、細(xì)胞間質(zhì),少數(shù)表達(dá)于細(xì)胞核。纖維化組大鼠肝組織中RGN和PHB蛋白表達(dá)量明顯少于正常對照組(P<0.01);CGII干預(yù)組RGN和PHB蛋白表達(dá)量明顯高于纖維化組(P<0.01)。見圖2,表1。
圖1 三組大鼠肝組織HE和Masson染色(×200)
圖2 三組大鼠肝組織RGN和PHB蛋白的免疫組化染色(×400)
分組nRGNPHB正常對照組1262.19±6.8556.97±5.34肝纖維化組1611.96±3.701)15.61±3.861)CGII干預(yù)組1648.69±6.362)44.83±2.552)
與正常對照組相比:1)P<0.05;與肝纖維化組相比:2)P<0.05;下表同
2.3 三組大鼠肝組織RGN和PHB mRNA表達(dá) 肝纖維化組RGN和PHB mRNA表達(dá)水平明顯低于正常對照組(P<0.05);CGII干預(yù)組RGN和PHB mRNA表達(dá)水平明顯高于肝纖維化組(P<0.01)。見表2。
表2 三組大鼠肝組織RGN和PHB mRNA相對表達(dá)量
RGN為一種高保守的親水性蛋白,主要分布于肝、腎細(xì)胞中,維持胞內(nèi)鈣離子平衡,在鈣離子信號傳導(dǎo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn),肝損傷、高血壓會導(dǎo)致RGN表達(dá)下調(diào)〔3〕。在肝纖維化發(fā)病機(jī)制中,細(xì)胞因子和胞內(nèi)鈣離子濃度在肝組織星狀細(xì)胞激活中起到重要作用,轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)β1、血小板衍生長因子(PDGF)是其中的兩個(gè)關(guān)鍵細(xì)胞因子〔4〕。TGFβ1可激活HSC中的電壓依賴性鈣通道,增加胞外鈣離子內(nèi)流,連續(xù)性提升胞內(nèi)鈣離子,激活HSC,其中TGFβ1和Smad4信號分子表達(dá),可上調(diào)ERK、PDGF表達(dá),進(jìn)一步激活HSC,其大量增殖膠原蛋白,形成肝纖維化。而RGN可與鈣離子結(jié)合,抑制PKC激活,下調(diào)PDGF和TGFβ1的表達(dá)。
PHB為一種由細(xì)胞核DNA編碼的高保守蛋白質(zhì),主要分布于細(xì)胞核、細(xì)胞膜、線粒體中。PHB參與衰老、凋亡、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、細(xì)胞周期等多種細(xì)胞活動。研究發(fā)現(xiàn)腎小管間質(zhì)纖維化的腎組織基因譜中PHB基因出現(xiàn)明顯下調(diào),推測其可能是介導(dǎo)腎纖維化的一個(gè)重要基因〔5〕。體外研究顯示,PDB可有效抑制TGFβ1介導(dǎo)的成纖維細(xì)胞增殖活化和胞外基質(zhì)的生成,該過程可能通過非Smads信號通路完成〔6〕??紤]到肝損傷是肝纖維化的起始因素,而肝損傷時(shí)RGN蛋白和mRNA表達(dá)減少;PHB還可通過抗細(xì)胞增殖來抑制腎小管間質(zhì)纖維化,但二者與肝纖維化的關(guān)系仍鮮有報(bào)道。
CGII是根據(jù)俄羅斯抗肝纖維化藥物仿制而成的藥物,主要有效成分為肌酐和氧化型谷胱甘肽。CGII可有效緩解豬血清誘發(fā)的肝纖維化,提升肝組織中的還原型谷胱甘肽含量,降低過氧化物酶和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-13的表達(dá),降低TGFβ1、PDGF、B淋巴細(xì)胞瘤-2相關(guān)蛋白的表達(dá)〔7〕。本研究結(jié)果也顯示CGII可有效改善豬血清誘發(fā)的大鼠肝纖維化程度。
本次研究重點(diǎn)在于比較正常肝組織、纖維化肝組織、CGII干預(yù)的纖維化肝組織中RGN和PHB蛋白的表達(dá)變化,結(jié)果顯示,RGN和PHB與肝纖維化存在相關(guān)性,而其與HSC、TGFβ1等多種細(xì)胞因子在肝纖維化過程中的關(guān)系仍需進(jìn)一步研究。
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〔2015-11-15修回〕
(編輯 袁左鳴)
吉林省教育廳課題(2015ZCY214)
馬 波(1972-),女,副教授,主要從事內(nèi)科學(xué)研究。
R57
A
1005-9202(2016)20-4978-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2016.20.016
1 白城市醫(yī)院