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脂质对肝星状细胞表达前胶原Ⅰ、Ⅲ mRNA的影响

2022-07-29
来源:求医网
中华肝脏病杂志2000年第8卷第2期

陆伦根曾民德李继强华静马雄茅益民邱德凯萧树东

摘要目的 探讨脂质(三酯酰甘油和极低密度脂蛋白)对HSC前胶原Ⅰ、Ⅲ mRNA表达的影响。方法 链霉蛋白酶和胶原酶原位灌流,Nycodenz密度梯度离心分离大鼠HSC,分别用三酯酰甘油(25mg/L)和极低密度脂蛋白(25mg/L)共孵育10 d后,提取HSC的RNA,用Northern blot杂交观察三酯酰甘油和极低密度脂蛋白对HSC前胶原Ⅰ、Ⅲ mRNA表达。结果 HSC经三酯酰甘油和极低密度脂蛋白刺激后其前胶原Ⅰ、Ⅲ mRNA表达均明显增加。结论 脂质可增加前胶原Ⅰ、Ⅲ mRNA表达,与脂肪肝肝纤维化的发生有关。

关键词:蛋白脂质类;肝星状细胞;mRNA,溶胶原

我们曾观察到脂质(三酯酰甘油和极低密度脂蛋白)对HSC的增殖作用[1],本实验进一步研究脂质对HSC前胶原Ⅰ、Ⅲ mRNA 表达的影响。

材料与方法

1.前胶原α2(Ⅰ)和前胶原α2(Ⅲ)cDNA质粒的扩增和抽提:前胶原α2(Ⅰ)和前胶原α2(Ⅲ)cDNA重组质粒分别克隆于 PUCAUI 的 PstⅠ/EcoRⅠ和 HindⅢ/ EcoRⅠ位点,长度分别为670bp、705bp。重组质粒扩增后,经碱变性法提取质粒 DNA。

2.前胶原α2(Ⅰ)和前胶原α2(Ⅲ)cDNA探针的制备:探针标记用随机引物法,Digoxigenin-11-dUTP购自德国 Boehringer Mannheim公司,探针制备按试剂盒推荐的方法进行。

3.Wistar 雄性大鼠 HSC 的分离、培养和鉴定:参照文献[1, 2]。

4.脂质刺激后 HSC 总 RNA 抽提:新分离的 HSC 以 1×105/cm2 接种于5 0ml 培养瓶,分别加入三酯酰甘油(浓度为 25mg/L,Sigma公司产品)和极低密度脂蛋白(浓度为 25mg/L,南京医科大学动脉粥样硬化中心提供),置5% CO2、95% 空气培养箱中(37℃),24h 细胞贴壁后换液, 3d更换一次培养液,至第 10天收集 HSC,分别提取其总 RNA,High pure RNA Isolation Kit 为德国 Boehringer Mannheim公司产品,按试剂盒推荐的方法进行。

5.Northern 杂交:提取的总 RNA 65℃变性后电泳,再转移至尼龙膜上,80℃干烤,42℃预杂交2h。将 cDNA 探针(60~100ng/ml)变性5min,冰浴骤冷,加入适量杂交液后,42℃振荡杂交16h 以上。用2×SSC 0.1% SDS 洗涤后,加入1:5000碱性磷酸酶标记的地高辛抗体室温2h,然后加入 BCIP 和 NBT混和物置暗处显色至效果满意,洗涤后晾干,观察结果。

结 果

1.HSC细胞的得率和纯度:用本法分离的 HSC,其得率为每鼠肝 5×106~1×107个细胞,以 0.4% 台盼蓝染色,细胞存活率在 98%以上。原代培养的 HSC Desmin 阳性在 90% 以上,传代培养后 HSC desmin 阳性在 98% 以上。

2.HSC 总 RNA 的提取结果:用本试剂盒提取的 RNA A260/A280比值在 2.0 左右, RNA浓度合乎要求。经甲醛变性电泳后,紫外灯下清晰可见 28S 及18S 条带,表明样品无降解,能满足实验的要求。

3.脂质对 HSC 前胶原Ⅰ、Ⅲ mRNA 表达的影响:与正常 HSC相比,经三酯酰甘油和极低密度脂蛋白刺激后 HSC 前胶原Ⅰ、Ⅲ mRNA 表达均明显增加,见图 1和图 2。

图1三酯甘油处理的HSC前胶原I mRNA Northern杂交

图2极低密度脂蛋白处理的HSC前原III mRNA Northern杂交

讨 论

mRNA的转录调节是胶原合成的最主要调节,胶原合成的变化最早反映在 mRNA 的水平变化。HSC的激活增殖是各种原因引起肝纤维化形成的中心环节,因此研究 hSC中胶原基因的表达对了解肝纤维化的发生机制有重要的意义。

人们对真核细胞 DNA复制的调控了解甚少,胶原基因表达亦不例外。胶原的基本结构是由3条α链(包括2个α1链和1个α2链)构成的三螺旋结构,三螺旋结构区域的基因有 44 个外显子[3]。另外研究还发现胶原基因α1(Ⅰ)、α2(Ⅰ)和α1(Ⅲ) 型胶原基因的启动区域都存在“TATA盒”和“CAAT盒”序列[3]。由于在基因启动子区域结构上的相似性,Ⅰ、Ⅲ型胶原合成的调节多有一致性[4]。我们观察到HSC经三酯酰甘油(25mg/L)和极低密度脂蛋白(25mg/L)刺激后,HSC的前胶原Ⅰ、Ⅲ mRNA表达均明显的增加,我们在以前的实验中亦观察到脂质(三酯酰甘油和极低密度脂蛋白)及其刺激的 kupffer 细胞培养的上清液均对 HSC 增殖有促进作用[1, 2],这些结果表明脂质可能与 hSC激活、增殖及脂肪肝肝纤维化的形成有密切关系,其作用可能与脂质过氧化反应有关。Weiner等[4]研究发现正常新分离的 HSC 与肝损伤后或培养的HSC产生前胶原 mRNA 水平Ⅲ 型较Ⅰ 型高,但培养7d后,Ⅰ型胶原 mRNA 增加 17 倍,Ⅲ 和 Ⅳ型胶原分别增加3倍和 2.6倍,这些变化提示HSC激活和增殖过程中产生胶原的总量及种类均发生改变,这种变化与肝纤维化的发生密切相关。在多种肝纤维化模型中已出现 tGFβ1 mRNA 表达增加,TGFβ1 不仅引起Ⅰ型胶原产生增加外,亦可引起Ⅲ和Ⅳ型胶原及纤维连结素和蛋白多糖等细胞外基质合成的增加[5];血小板源生长因子可促进 HSC的增生,亦可使胶原形成增加,且这种作用可被抗血小板源生长因子抗体所抑制。而这些细胞因子对 hSC胶原基因的表达及调控影响的因素较多,就目前来说,细胞内 mRNA的水平除转录水平的调节外,还有转录后、受体、后受体水平的调节,转录后mRNA的稳态性受到多种因素的影响。因此,具体机制仍需进一步研究。

国家自然科学基金(No.39670339)

陆伦根,男,34岁,医学博士,副教授,主编和参编专著5部,发表论文近40篇,获上海市科技进步奖1项,其他各类奖8项

陆伦根(20001上海第二医科大学附属仁济医院、上海市消化疾病研究所)

曾民德(20001上海第二医科大学附属仁济医院、上海市消化疾病研究所)

李继强(20001上海第二医科大学附属仁济医院、上海市消化疾病研究所)

华静(20001上海第二医科大学附属仁济医院、上海市消化疾病研究所)

马雄(20001上海第二医科大学附属仁济医院、上海市消化疾病研究所)

茅益民(20001上海第二医科大学附属仁济医院、上海市消化疾病研究所)

邱德凯(20001上海第二医科大学附属仁济医院、上海市消化疾病研究所)

萧树东(20001上海第二医科大学附属仁济医院、上海市消化疾病研究所)

参考文献

[1]陆伦根, 曾民德, 李继强,等. 甘油三酯和极低密度脂蛋白对肝星状细胞增殖的影响.中华肝脏病杂志, 1998, 6: 241-242.

[2]Lu LG, Zeng MD, Li JQ, et al. Effects of Kupffer cells stimulated by triglyceride and very low-density lipoprotein on proliferation of rat hepatic stellate cells. Chin Med J, 1999, 112: 325-329.

[3]Garcia-Trevijano ER, Iraburu MJ, Fontana L, et al. Transforming growth factor betal induces the expression of alpha(Ⅰ) procollagen mRNA by a hydrogen peroxide-c/EBP beta-dependent mechanism in rat hepatic stellate cells. hepatology, 1999, 29: 960-970.

[4]Weiner FR, Giambrone MA, Czaja MJ, et al. Ito-cell gene expression and collagen regulation. Hepatology, 1990, 11: 111-117.

[5]Ikeda H, Nagoshi S, Ohno A, et al. Activated rat stellate cells ecpress c-met and respond to hepatocyte growth factor to enhance transforming growth factor betal expression and DNA synthesis. Biochem Biophys Res Commun, 1998,250: 769-775.