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研究背景肝纤维化是指肝脏损伤后,损伤部位被瘢痕替代的病理状态。肝纤维化可由多种慢性肝病引发,包括胆汁淤积性肝病,慢性乙肝感染,非酒精性脂肪肝炎,酒精性肝炎等。如果得不到有效控制,肝纤维化可发展成为肝硬化,甚至肝癌。由于肝脏具有强大的再生功能,能够在组织受损后重建原始结构和功能而不会造成瘢痕,因此肝脏对各种损伤都有着较强的抵抗能力。然而当肝脏处于慢性肝病中时,肝再生减弱,肝星型细胞被激活并分泌细胞外基质(Extra-cellular matrix,ECM)蛋白,造成组织纤维化。促进肝脏再生被认为能够缓解肝脏纤维化。在肝脏中,Idd1可以被部分肝切除术(Partial hepatectomy,PH)激活,并促进 WNT2(Wnt family member 2)和肝细胞生长因子(Hepatocyte growth factor,HGF)的分泌。ID1-WNT2/HGF 通路的活化能够促进肝再生并对抗多种原因引起的肝纤维化。熊胆是我国的传统中药,用于热盛惊风,癫痫,子痫抽搐等证。熊去氧胆酸(Ursodeoxycholic acid,UDCA)来源于传统中药熊胆,目前已可通过合成来制备。同时,UDCA也被中国,美国等国家批准用于治疗胆汁淤积性肝病。以往的研究表明,UDCA能够改善原发性胆汁性胆管炎患者的临床指标,缓解纤维化、提高生存率。然而,关于UDCA的作用机制还未完全阐明。由于具有保肝作用,UDCA被许多国家和地区的临床指南推荐用于改善不同疾病中的肝纤维化。研究目的通过利用胆总管结扎(Bile duct ligation,BDL)模型,PH模型,Id1敲低模型与体外细胞模型等,研究Id1、肝再生与UDCA抗肝纤维化作用的关系,探索UDCA对肝纤维化治疗的作用机制。研究方法首先,本研究建立BDL小鼠模型,采用肝体重比;血清ALT,AST,ALP,TBil水平;病理染色(H&E、Masson染色等);Ⅰ型胶原表达分析;F4/80表达分析;肝星型细胞活化基因(Acta2,Coll1a1,Loxl2)与Id1基因表达分析;Western blot检测α-SMA(Alpha-smooth muscle actin)蛋白表达等指标,评价UDCA对肝纤维化的保护作用。其次,本研究建立PH小鼠模型,检测血清ALT,AST水平,评价UDCA对PH肝脏的保护作用。利用肝脏细胞周期分析;肝脏细胞凋亡分析;Ki67表达分析;qPCR检测细胞周期相关基因表达等指标,评价UDCA对肝再生的促进作用。利用Western bolt检测ID1,WNT2,HGF,磷酸化c-MET以及磷酸化GSK-3β蛋白表达,探索UDCA对ID1-WNT2/HGF通路的活化作用。第三,本研究通过细胞活率实验确定UDCA促进HepG2细胞增殖的浓度,并通过qPCR与Western blot检测该浓度下UDCA对ID1基因与蛋白表达的影响。利用细胞热转移实验以及分子对接实验,研究UDCA与ID1蛋白间的相互作用。最后,本研究建立Id/敲低模型,采用肝体重比;血清ALT,AST,ALP,TBil水平;Masson染色;免疫组织化学染色检测F4/80表达;qPCR检测肝星型细胞活化基因(Acta2,Coll1a1,Loxl2)表达;Western blot检测α-SMA表达等指标,探索Id1敲低对UDCA抗纤维化的影响。在促进肝再生方面,本研究采用肝脏细胞周期分析;Ki67表达分析;肝脏细胞凋亡分析;细胞周期相关基因表达;Western blot检测ID1,WNT2,HGF,磷酸化c-MET以及磷酸化GSK-3β蛋白表达等指标,探索Id1敲低对UDCA促进肝再生以及ID1-WNT2/HGF通路活化的影响。实验结果1.UDCA能够改善BDL模型的肝脏系数,降低ALT,AST,TBil和ALP的水平,改善肝脏病理,缓解炎症,降低肝星型细胞活化基因(Acta2,Coll1a1,Loxl2)的表达。此外,UDCA显著升高BDL肝脏中Id1基因的表达。2.UDCA降低PH模型中ALT与AST水平;促进PH模型中肝细胞进入细胞周期;增加Ki67的表达;抑制肝细胞凋亡;增加细胞周期蛋白基因的表达;降低细胞周期抑制因子的基因表达。UDCA促进PH模型中Id1,Wnt2,Hgf基因和蛋白表达,并促进c-MET磷酸化及GSK-3β磷酸化。3.UDCA能够促进HepG2细胞增殖;增加ID1基因与蛋白的表达。同时,UDCA还可以增强ID1蛋白的热稳定性。分子对接实验预测UDCA与ID1之间存在氢键连接。4.在对抗肝纤维化作用方面,UDCA改善Id1未敲低组中小鼠的肝体重比;改善血清生化指标;降低F4/80表达;抑制肝星型细胞活化基因(Acta2,Coll1a1,Loxl2)的表达;抑制α-SMA表达。在Id1敲低组中,UDCA对纤维化的改善作用被抑制。在促进肝再生方面,UDCA促进Id1未敲低组中肝细胞进入细胞周期;增加Ki67表达;抑制肝细胞凋亡;增加细胞周期蛋白基因的表达;降低细胞周期抑制因子的基因表达;促进ID1,WNT2,HGF,磷酸化c-MET以及磷酸化GSK-3β蛋白表达。在Id1敲低组中,UDCA对再生与ID1-WNT2/HGF信号通路的促进作用被抑制。结论1.UDCA在BDL小鼠模型中具有显著的抗肝纤维化作用;2.UDCA可通过激活ID1-WNT2/HGF信号通路增强PH小鼠中的肝再生;3.通过热稳定实验发现,UDCA能够增强ID1的热稳定性,提示UDCA可能与ID1存在相互作用;4.通过Id1敲低模型,确认UDCA通过促进肝脏再生对抗BDL模型中的肝纤维化,其分子机制为活化ID1-WNT2/HGF信号通路。综上所述,本研究发现UDCA的新作用机制为通过激活ID1-WNT2/HGF信号通路促进肝再生,对抗BDL造成的肝纤维化。