【中图分类号】R575.2【文献标识码】A【文章编号】0529-1356(2000)03-257
INITIAL FIBROTIC SERUM AFFECT ON TGF-β1 EXPRESSION
IN HSC DURING LIVER FIBROGENESIS OF RAT
MENG Yi-chunDING XiaBEN Chang-enWANG Tai-ling
Department of Histology and Embyology, Beijing University of Traditional Chinese Medicine,Beijing 100029,China
Chian-Japan Friendship Hospital,Beijing 100029,China
【Abstract】ObjectiveTo study initial fibrotic serum effect on TGF-β1 expression in HSC and the mechanism of anti-liver fibrosis by the chinese herb studied.MethodsHepatic stellate cells were cultured respectively in DMEM media with normal rat sera, hepatic fibrogenic rat sera induced by porcine serum for 3 weeks, 5 weeks and 7 weeks, and the sera containing Yiqi Huoxue agents.TGF-β1 expression was quantified by laser common focus microscope. ResultsTGF-β1 expression was prodominantly increased by cultured HSC in the DMEM media plus the 3 weeks model rat sera, TGF-β1 expression was scarce in the DMEM media plus the model rat sera for 5 and 7 weeks. TGF-β1 expression decreased obviously to zero in the DMEM media together with 3 weeks model rat sera and pharmacological sera.ConclussionThere is a strong stimulating substance in the 3 weeks rat serum for TGF-β1 expression in HSC.The prescription of Yiqi Huoxue may have an effect on anti-liver fibrosis through inhibiting the stimulating substance of TGF-β1 expression in the serum.
【Key words】HSC;TGF-β1;Liver fibrosis;Serum
肝纤维化的基本病理改变主要是细胞外基质(ECM),尤其是胶原蛋白在肝内的过度增生和沉积。最近研究表明,在肝脏中ECM的构成异常将直接影响肝细胞的形态和肝细胞功能。探讨肝脏ECM过度增生的生物学机制是肝脏病研究中的新热点[1]。本实验室多年从事中药“益气活血”方剂抗器官纤维化的实验研究[2],证实益气活血方剂对纤维化有明显预防和治疗作用。尽管Gressner[3]提出了纤维化发生过程中单核细胞和纤维形成细胞旁分泌和自分泌细胞因子在器官纤维化中起重要作用,但尚不能从整体、器官、细胞和分子的不同层次提供对纤维化完整的认识。本研究制备正常大鼠血清,免疫性肝纤维化大鼠模型的不同造模时期病理血清和益气活血复方药物血清,培养肝星形细胞(hepatic stellate cells ,HSC),观察其TGF-β1的表达,并研究了纤维化模型血清在肝纤维化形成中的作用,进而探讨了益气活血方剂治疗器官纤维化的部分机制。
材料和方法
1. 动物模型的制备
建立免疫肝纤维化模型参照于世瀛的方法[2];新鲜猪血经0.4%枸橼酸钠抗凝,离心1 500r/min×10min制备血清,过滤除菌,分装后置-40℃保存备用。Wistar雄性大鼠40只,体重140~160g,购自于中国医学科学院动物所。动物分为正常组、造模组和药物血清组;造模组动物分成3、5、7周3组。以上各组动物均为8只。造模组大鼠腹腔注射猪血清,0.5ml/只、每周2次。用苦味酸-天狼猩红染色方法观察模型动物肝Ⅰ型和Ⅲ型胶原的变化。
2. 药物制备
益气活血方剂;丹参、赤芍、灸黄芪、柴胡等组成,购于北京同仁堂药店。中药水煎剂含生药3.5kg/L。
3. 鼠血清的制备
3.1正常大鼠和造模大鼠血清:大鼠乙醚麻醉,无菌条件下腹主动脉取血10ml,4℃静置2h,离心1 500r/min×10min制备血清,经56℃60min灭活,-40℃冻存备用。
3.2药物血清:正常大鼠禁食12h,连续两次灌服益气活血方剂,8ml/kg,两次给药间隔1h。2次给药后2h取血[4],血清制备和保存方法同上。
4. HSC的分离和培养
HSC分离参照陈爽[5]方法并改良。用雄性健康大鼠,水合氯醛腹腔注射麻醉0.4g/kg。腹部消毒后切开。剥离门静脉后迅速插管,及时剪断下腔静脉。37℃前灌流液200ml,10ml/min,冲洗肝脏血液。灌注链霉蛋白酶(Pronase-E为Merck产品)1.25g/L,37℃,8~12ml/min;胶原酶(Ⅳ Collagenas系Sigma产品)0.15g/L循环灌注20min。将液化的肝脏放入含胶原酶、链霉蛋白酶和DNA酶(DNase系Sigma产品)三角烧瓶中震荡消化20min,200目双层尼龙网过滤,离心2 250r/min×7min。D-Hank液洗涤2次。离心1 000r/min×2min,取其悬浮细胞。用终浓度18%的Nycodenz(Sigma)作为密度梯度离心介质,上被覆一层D-Hank液,离心4 600r/min×20min,收集界面处细胞。DMEM洗1次,培养液为内含20%胎牛血清(Hyclon)的DMEM(Gibico),调细胞密度到106/ml。采用维生素A自发荧光和免疫组织化学方法进行HSC的鉴定。Desmin 为Dako产品,效价1∶400。
HSC培养在内置0.5×0.5mm盖玻片的12孔培养板中,pH为7.2,HSC密度106/ml,每孔0.5ml。37℃,5%CO2鹅卵箱培养48h,HSC均匀、牢固生长在盖片上。吸出培养液,用无血清DMEM洗涤,每孔加1%胎牛血清DMEM 0.5ml,在此基础上将培养细胞分为正常鼠血清组、模型血清组、药物血清治疗组。(1)正常鼠血清组:加10%正常鼠血清DMEM 0.5ml;(2)模型血清组:分别加入含3、5和7周造模大鼠血清10%DMEM 0.5ml;(3)药物血清治疗组:加造模3、5和7周病理血清组基础上,加入含10%药物大鼠血清DMEM 0.5ml。HSC 继续培养48h,用0.025的戊二醛,4℃,固定5min。
5. TGF-β1免疫组织化学染色
采用免疫组织化学荧光染色二步法。一抗:TGF-β1多克隆抗体为Santa Cruz产品,效价1∶400。二抗IgG-FITC为Santa Cruz产品,效价1∶100。阴性对照用10%牛血清/PBS,阳性对照采用Vimentin。
6. 观察方法
采用美国MERIDIAN ACAS575型激光扫描共聚焦显微系统进行观察分析,单染样本检测分析软件,蓝光激发(波长488nm),阻挡滤片为530/30Bp。功率100mV,扫描强度20%,Pihhole 800μm,PTM1 为39.2,Samplepoint 为3%。每组随机10个HSC进行观察、储存、然后进行统计学分析。
结果
1. 苦味酸-天狼猩红染色切片,偏振光显微镜下Ⅰ型胶原纤维呈强双折射为红色或黄色的粗纤维,Ⅲ型胶原呈弱双折射为绿色的细纤维。正常组和3周模型组肝脏汇管区和各级静脉周围有橘黄色的Ⅰ型胶原,在肝窦周有染成黄绿的、纤细的Ⅲ型胶原。5周模型组和7周模型组汇管区、中央静脉周围和窦周Ⅰ型胶原明显增多,染成亮红色。在5周组有不完整的纤维桥存在。7周组中央静脉之间和门管区之间形成了纤维索桥。成功建立了猪血清免疫大鼠肝纤维化模型(图1~3)。
2. 鉴定分离的HSC,维生素A自发荧光呈绿色和Desmin染色呈棕黄,HSC纯度为99%。(图4,5)。
3. 在激光扫描共聚焦显微镜下,3周造模血清组培养的HSC呈很强的TGF-β1荧光,正常鼠血清组和5周造模血清组培养的TGF-β1荧光较弱(图6~9),7周造模血清组和添加药物鼠血清组的TGF-β1荧光极弱,在荧光激发下瞬间淬灭。
附表由激光共聚焦显微镜分析各组得到的平均光密度值±s
