TAA诱导肝性脑病小鼠中巨噬细胞极化及自噬的改变

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目的:肝性脑病(hepatic encephalopathy,HE)是一种在急慢性肝病基础上并发的神经精神异常综合征,是终末期肝病患者的主要死因之一,死亡率达30%左右。HE的致病机制仍不完全明确,其中HE的炎症反应学说是近年来的研究热点。肝脏的巨噬细胞在炎症的启动和持续发展中均发挥重要作用,同时参与自噬和凋亡等维持细胞稳态的关键环节。目前急性HE过程中巨噬细胞功能及自噬溶酶体途径改变仍知之甚少。因此,本研究将初步探讨硫代乙酰胺(TAA)诱导的HE小鼠模型中肝脏巨噬细胞的极化及自噬溶酶体途径的改变。方法:TAA腹腔注射建立HE小鼠模型,行为学实验如脑功能评分、转棒实验、后肢伸展实验、圆筒实验、旷场实验评估HE模型;全自动生化免疫分析仪检测小鼠血氨、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)。苏木素-伊红染色(HE)染色、免疫组织化学染色及透射电子显微镜(TEM)电镜评估肝和脑组织中细胞水肿、坏死和炎症浸润情况;免疫荧光化学染色检测CD68的表达。RT-q PCR检测肝组织中肝巨噬细胞的极化。蛋白印迹检测肝组织中溶酶体相关膜蛋白(LAMP)、组织蛋白酶D(Cat-D)、微管相关蛋白1轻链3-β(LC3B)、Beclin-1、P62的表达。溶酶体分离试剂盒提纯肝组织溶酶体,检测溶酶体中Cat-D、LC3B、P62、Beclin-1的表达。TEM观察前额叶皮层和纹状体神经元的损伤同时观察肝脏内自噬小体和溶酶体的结构和数量,并分析初级和次级溶酶体的比例。结果:1、TAA诱导的HE小鼠模型的建立及评估:TAA组小鼠出现体重下降及神经精神行为异常(P<0.05),表现为:脑功能评分得分高;小鼠转棒疲劳实验中小鼠在棒停留时间缩短;圆筒实验中小鼠不对称前爪使用;后肢伸展实验中小鼠后肢伸展受限;旷场实验中小鼠自发活动路程和平均运动速度减少。血氨、ALT、AST水平明显升高(P<0.05)。TAA组小鼠肝细胞水肿淤血,汇管区炎症细胞浸润;脑部前额叶和纹状体区域中的神经元水肿、细胞器损伤、突触小体结构破坏。小胶质细胞形态学改变,处于激活状态。2、TAA诱导的HE模型小鼠中肝巨噬细胞的增殖和极化:TAA组小鼠肝组织CD68、CD45表达上调,促炎因子IL-1β、IL-6、IFN-γ、TNF-α等表达升高(P<0.05),IL-4、IL-10无明显改变(P>0.05),表明巨噬细胞增殖并向M1型极化。3、TAA诱导的HE小鼠中肝脏自噬的改变:TAA组小鼠肝组织中LAMP1、LAMP2、Cat-D、LC3B表达上调,P62表达下调(P<0.05),Beclin-1有上升趋势但无统计学意义。电镜下见TAA组小鼠肝细胞内溶酶体以次级溶酶体为主,并可观察到自噬小体。肝组织溶酶体中LC3B、Beclin-1、P62表达上调(P<0.05),提示自噬溶酶体途径增强。结论:在TAA诱导的HE小鼠模型中,肝巨噬细胞可通过经典激活途径,极化为M1型巨噬细胞,并促进肝组织中自噬溶酶体途径的增强。
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