沉默结缔组织生长因子对鼠转化生长因子β/Smads信号的影响

目的 研究小干扰RNA(siRNA)沉默结缔组织生长因子(CTGF)对大鼠转化生长因子(TGF)β/Smads信号通路的影响.方法 将化学合成CTGF siRNA转染肝星状细胞(HSC)T6和经门静脉注入CCl4诱导6周的肝纤维化大鼠,设空白及随机siRNA对照,抽提HSC T6及大鼠肝组织总RNA和蛋白质,应用Western blot和RT-PCR检测HSC T6及肝组织CTGF及TGF β1,Smad2、3、7蛋白质和基因表达. 结果与空白对照组相比,siRNA能显著下调HSC T6 CTGF蛋白表达,以48 h最明显,CTGF蛋白表达下调94%±4%(t=46.196,P<0.01),而TGF β1、Smad2,3,7 mRNA表达差异无统计学意义;模型组及对照siRNA组,CCl4诱导的大鼠肝组织CTGF和TGF β1蛋白表达明显上调,与模型组相比,CTGF siRNA组大鼠肝组织CTGF及TGF β1蛋白表达分别下调95%±2%(F=21.234,P<0.01)和74%±8%(F=13.464,P<0.05),但Smad2和Smad7蛋白表达无明显改变. 结论沉默CTGF基因表达对大鼠肝TGF β/Smads信号具有阻抑作用.     

大鼠肝星状细胞转化生长因子β3/β1 mRNA比值与Ⅰ型胶原合成的关系

转化生长因子β1(TGF β 1)是激活肝星状细胞(HSC)并促进其胶原合成的最重要因子.TGF β 3被认为具有抗组织纤维化的功能.Carrington等[1]研究提示:TGF β 1与TGF β 3的比值是纤维化发生程度的关键因素.本实验研究大鼠HSC中TGF β 3/TGF β 1 mRNA比值的变化及与Ⅰ型胶原合成的关系,阐明TGF β 3是拮抗TGF β 1的重要因子,为TGF β 3对肝纤维化的防治作用提供实验依据.     

Smad4特异性小干扰RNA对活化的肝星状细胞作用的实验研究

转化生长因子β(TGF β)信号转导途径在肝脏纤维化中发挥重要作用.Smad4在信号传输途径中处于中枢地位,Smad4与活化的R-Smads结合成寡聚物,将TGF β的信号传递到核内,调节靶基因的转录并诱导下游基因的表达 [1].我们针对Smad4基因设计RNAi的真核表达载体,特异性干扰Smad4的基因的表达,以确定其能否对活化肝星状细胞(HSC)产生作用.     

甘草酸对转化生长因子β1刺激肝星状细胞信号传导的作用

目的探讨甘草酸对转化生长因子β1(TGF β1)刺激大鼠肝星状细胞(HSC)胞内信号传导通路的作用。方法体外分离、培养大鼠肝HSC,甘草酸与TGFβ1刺激的HSC共同孵育。逆转录聚合酶链反应法检测1-1000 μmol/L甘草酸对TGF β1刺激的HSC中Smad2、3、7 mRNA的表达;Western印迹法检测1-1000μmol/L甘草酸对TGF β1刺激的HSC中Smad2、3、7蛋白及Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达水平。结果TGFβ1促进HSC中Smad2、3、7 mRNA及蛋白的表达,同时促进Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达。1-1000μmol/L甘草酸抑制Smad2、3、7 mRNA及蛋白的表达,并且抑制Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达,均呈剂量依赖性。结论甘草酸可能通过干预大鼠HSC中TGFβ信号通路而减少胶原合成和发挥抗纤维化作用。     

核因子-κ B p65反义寡核苷酸对大鼠肝星状细胞转化生长因子β1及细胞间黏附分子1表达的影响

目的 探讨核因子-κB p65反义寡核苷酸(NF-κB 065 ASODN)对大鼠肝星状细胞HSC炎症因子转化生长因子β 1(TGF β 1)及细胞间黏附分子1(ICAM-1)表达的影响. 方法Ⅳ型胶原酶消化密度梯度离心法分离培养大鼠HSC;人工合成NF-κB p65 ASODN并行全程硫代磷酸化修饰;观察脂质体介导的不同浓度的NF-κB p65 ASODN(0.001、0.010、0.100、1.000μmol/L)对肿瘤坏死因子(TNF)α刺激HSC产生TGF β1及ICAM-1 mRNA和蛋白质表达的影响,蛋白凝胶电脉迁移率变动分析法检测NF-κB p65 ASODN对TNF α刺激HSCNF-κB的活性影响.结果 TNF α刺激HSC后,NF-κB活性和TGF β1、ICAM-1的表达明显增强;应用NF-κB p65 ASODN(0.001～1.000 μmol/L)作用后,NF-κB活性明显减弱,且呈剂量依赖性,灰度值分别为16 070±223,15 715±199,14 999±224,14 447±228,各组比较,P值均<0.05.同时TGF β1、ICAM-1的mRNA及蛋白质表达明显减少,亦呈剂量依赖性,P值均<0.05.结论 NF-κB p65 ASODN可特异性降低HSC的NF-κB的活性,明显抑制TGF β1、ICAM-1的表达,为NF-κB p65 ASODN治疗肝纤维化提供了理论依据.     

应用抑制性消减杂交技术筛选转化生长因子β1刺激LX02细胞的反式调节基因

目的 构建转化生长因子(TGF)β1刺激大鼠肝星状细胞(LX02)反式调节基因的cDNA消减文库,筛选并克隆TGF β1反式调节相关基因,以阐明TGF β1介导肝纤维化的分子生物学机制.方法 以TGF β1刺激LX02细胞,同时以磷酸盐缓冲液刺激的LX02细胞作为对照.提取mRNA并逆转录为cDNA,经Rsa Ⅰ酶切后,将实验组cDNA分成两组,分别与两种不同的接头衔接,再与对照组cDNA进行两次消减杂交及两次抑制性多聚酶链反应.将产物与pGEM-Teasy载体连接,构建cDNA消减文库,并转染大肠杆菌进行文库扩增;随机挑选克隆经PCR扩增后进行测序及同源性分析. 结果成功构建了TGF β1刺激LX02细胞反式调节基因的cDNA消减文库.文库扩增后得到146个200～1000bp插入片段的阳性克隆;随机挑取其中35个克隆进行测序,30个列序成功,并通过生物信息学分析发现有28个与已知基因序列和2个与未知功能基因序列高度同源.结论 应用抑制性消减杂交技术成功构建了TGF β1刺激LX02细胞反式调节基因的cDNA消减文库,筛选到一些与细胞生长调节、蛋白质合成,信号传导、细胞外基质代谢、扰脂质过氧化等密切相关的蛋白质编码基因,为进一步阐明TGF β1介导肝纤维化的分子生物学机制提供了线索.     

虫草酸和虫草素对肝星状细胞炎症及纤维化发生特性的影响

目的 探讨虫草酸和虫草素对肝星状细胞(HSC)的炎症表型和纤维化发生特性的影响.方法 以内毒素(LPS,100 ng/ml)刺激传代培养的小鼠HSC株JS1的炎症反应,药物处理组在LPS刺激同时用不同浓度(10、50或200 μmol/L)的虫草酸和虫草素处理,采用实时定量逆转录PCR法检测炎症趋化因子单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)mRNA的表达;酶联免疫吸附法检测细胞培养上清液中MCP-1蛋白的分泌.用转化生长因子p 1(TGF β 1,10 ng/ml)刺激HSC纤维化反应,药物处理组在TGF β1刺激同时用不同浓度虫草酸和虫草素药物处理,采用Western blot法检测I型胶原和α-平滑肌肌动蛋白的表达.采用双侧t检验作统计学分析. 结果 200 μ mol/L虫草酸和虫草素处理可显著抑制LPS刺激下JS1细胞MCP-1的mRNA和蛋白表达的增加,[mRNA相对表达量:(2.07±0.29)比(3.35±0.26),t=15.90,(1.15±0.23)比(4.17±0.61),t=8.93;蛋白表达量:(1.88±0.06)比(2.33±0.06),t=10.39,(1.47±0.25)比(1.97±0.04),t=4.6,P值均＜0.05];此外各不同浓度药物组可抑制TGF β1刺激下JS1细胞的Ⅰ型胶原和α-平滑肌肌动蛋白蛋白表达的上调,以200μmol/L药物组抑制作用最为明显. 结论 虫草酸和虫草素可减轻LPS刺激下的HSC的炎症表型以及TGF β1刺激下HSC的纤维化反应,这可能是其对肝纤维化治疗作用的主要机制.     

转化生长因子β1刺激肝星状细胞中纤溶酶原激活物抑制剂1表达

肝星状细胞(HSC)的激活是肝纤维化发生的中心环节.活化的HSC大量增殖,并合成以胶原为主的细胞外基质(ECM)沉积在肝内.转化生长因子(TGF)β是激活HSC并促进其增殖的最重要细胞因子之一,可促进ECM产生,导致并加速肝纤维化的发生和发展.本实验拟通过免疫细胞化学法检测纤溶酶原激活物抑制剂(PAI)1在HSC中的定位,逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)及免疫细胞化学法等研究TGF β1促进PAI 1 mRNA和蛋白质的表达,探讨PAI 1在肝纤维化发生和发展中的作用.     

结缔组织生长因子在慢性乙型肝炎患者中的检测及其意义

转化生长因子(TGF)β1是目前已知最强的促肝纤维化细胞因子,而且是肝纤维化形成过程中重要的始动刺激因子之一[1].结缔组织生长因子(CTGF)是TGF β1致纤维化作用的直接下游效应介质[2];在许多纤维化疾病中CTGF与TGFβ1的表达同步增高,TGF β1主要在组织纤维化病变的早期表达,而CTGF持续表达被认为是纤维化病变缓慢进展的重要因素,CTGF表达增加可能是器官纤维化发生发展的中心环节[3].     

去甲肾上腺素对大鼠肝星状细胞作用的实验研究

目的 探讨交感神经系统在肝纤维化发生和发展中的作用. 方法采用免疫荧光和RT-PCR检测体外培养的肝星状细胞(HSC)中α1、β2-肾上腺素能受体的表达;用四甲基偶氮唑盐法检测不同浓度的去甲肾上腺素(NE)对HSC增殖活性的影响.同时用RT-PCR检测受NE作用后HSC的活化指标胶原蛋白-1、转化生长因子β(TGF β)及α-平滑肌动蛋白(α-SMA)的表达.用高效液相色谱-电化学法测定活化的HSC中交感神经递质NE的水平. 结果α1和β2-肾上腺素能受体表达于HSC的胞膜和胞质内;NE可呈剂量依赖性地促进HSC增殖,在浓度为100μmol/L时达到最大效应,F=140.464,P<0.05,差异有统计学意义.以NE 100 μmol/L作用细胞24h后,可显著促进反应HSC活化的指标上升,胶原蛋白-1表达为0.3022±0.0610,TGF β表达为2.2080±0.2151,α-SMA mRNA表达为0.5469±0.0108,与对照组胶原蛋白-1(0.1040±0.0556)、TGF β(1.1190±0.0070)、α-SMA mRNA表达(0.0759±0.0449)比较,t值分别为-4.160、-8.763和-17.651,P值均<0.05,差异均有统计学意义.HSC可以合成并释放NE,且受血小板衍生生长因子(10ng/ml)刺激后HSC中NE含量为(14.24±0.21)ng/ml,对照组为(11.34±0.15)ng/ml,两组比较,t=-32.907,P<0.05,差异有统计意义.结论 抑制交感神经系统使HSC活性降低对临床上治疗肝纤维化有一定的指导意义.     

转化生长因子β1及基质金属蛋白酶抑制剂1、2siRNA真核表达载体的构建与鉴定

目的 用RNA干扰技术,分别以转化生长因子(TGF)β 1、基质金属蛋白酶抑制剂(TIMP)-1和TIMP-2为靶基因,设计并构建针对TGF β 1、TIMP-1和TIMP-2基因的小干扰RNA(siRNA)真核表达载体,并在体外检测其对大鼠肝星状细胞株(HSC-T6)的TGF β 1、TIMP-1和TIMP-2基因表达的抑制情况.方法 设计合成TGF β 1、TIMP-1和TIMP-2的siRNA并与含绿色荧光蛋白的pGenesil-1载体连接,构建siRNA真核表达载体,并测序鉴定.体外转染HSC-T6细胞,观察转染效率,并用荧光定量PCR以及Western blot分析对目的 基因的抑制效率.组间比较用方差分析,两两比较用q检验.结果 成功构建了针对TGF β 1、TIMP-1和TIMP-2基因的siRNA真核表达载体.体外成功转染HSC-T6细胞,转染后的细胞TGF β 1、TIMP-1及TIMP-2 mRNA表达分别下调63.4%±8.0%,64.5%±9.0%,55.0%±17.0%(F值分别为17.55、128.42、210.36,P值均＜0.01),TGF β 1、TIMP-1及TIMP-2蛋白表达分别下降57.8%±3.0%,55.1%±5.0%,49.3%±1.0%(F值分别为130.75、159.09、35.72,P值均＜0.01).结论 成功构建了针对TGF β 1、TIMP-1和TIMP-2基因的siRNA真核表达载体;将重组载体成功转染入体外培养的HSC-T6细胞,并显著抑制了目的 基因的表达;为进一步研究其在体抑制表达提供了实验工具.

Abstract：

Objective To construct the siRNA eukaryotic expression vectors targeting on TGF β1,TIMP-1 and TIMP-2 and to investigate the inhibitory efficiency of target genes expression on rat hepatic stellate cell in vitro. Methods The siRNA cDNA sequences ofTGF β 1, TIMP-1 and TIMP-2 were designed,synthesized and inserted into plasmid pGenesil-1 respectively to generate eukaryotic expression plasmids.The plasmids were transfected into HSC T6 cells in vitro and the inhibitory efficiency of target genes expression was observed with real-time PCR and Western blot. Results The eukaryotic expression vectors were constructed successfully. The expressions of TGF β1 mRNA, TIMP-1 mRNA and TIMP-2mRNA in siRNAtransfected groups were decreased by 63.4% ± 8.0%, 64.5% ± 9.0% and 55.0% ± 17.0% respectively and the expressions of TGF β1 protein, TIMP-1 protein and TIMP-2 protein were decreased by 57.8% ± 3.0%,55.1% ± 5.0%, 49.3% ± 1.0% respectively as compared to the control groups. Conclusions The siRNA eukaryotic expression vectors constructed targeting on TGF β1, TIMP-1 and TIMP-2 could reduce the expressions of target genes and they might be able to used for the exploration of new anti-fibrosis drugs genetically.     

Differential expression genes analyzed by cDNA array in the regulation of rat hepatic fibrogenesis.

PURPOSE: To analyze the gene expression pattern in rat hepatic fibrogenesis and further assess the role of some key genes during the pathological process. METHODS: Hepatic fibrosis was induced by intraperitoneal injection of dimethylnitrosamine or carbon tetrachloride (CCl(4)) injection subcutaneously in rats, and identification of the hepatic fibrosis related genes with cDNA microarray was performed. After some key genes up-regulated during the development of hepatic fibrosis were screened and confirmed, their effects on the function of the activated rat hepatic stellate cells (HSC) were assessed using the small interfering RNA (siRNA) technique. RESULTS: Using an Atlas rat cDNA array, a number of differentially expressed genes in fibrotic liver tissues were identified compared with non-diseased control. A total of 15 genes predominantly associated with the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signal transduction pathway were upregulated in the fibrotic liver. Immunohistochemical study revealed that the expressions of both extracellular signal-regulated kinases (ERK) and ribosomal protein S6 kinase (RSK), two of the key genes in the MAPK pathway, were remarkably induced, which was closely correlated to that of collagen types I and III during the development of hepatic fibrosis. Transfection of siRNA targeting ERK1 mRNA (siERK1) into HSC led to a 66% and 72% reduction of ERK1 mRNA and protein expression, respectively. Furthermore, siERK1 exerted the inhibition of the proliferation of HSC, accompanied by the induction of HSC apoptosis and reduction of collagen types I and III. In addition, siERK1 abolished the effect of platelet-derived growth factor-BB on the proliferation of HSC. CONCLUSIONS: The present study provided strong evidence for the participation of the MAPK pathway in the pathogenesis of hepatic fibrosis. Selective targeting of ERK1 inhibitors to HSC might present as a novel strategy for the treatment of hepatic fibrosis.     

肝再生增强因子对肝星状细胞基因表达谱的影响

目的将pcDNA3．1（-）．ALR（hALR）和pcDNA3．1（-）分别转染人肝星形细胞（HSC）,筛选在人肝星形细胞中存在表达差异的基因,进一步研究hALR的生物学功能及机制。方法以脂质体技术将pcDNA3．1（-）．ALR和pcDNA3．1（-）分别转染人肝星形细胞系,提取总mRNA,逆转录为cDNA,应用基因表达谱芯片方法分析差异表达的基因。结果在所筛选的4096个基因中,有2个基因表达水平显著上调,25个基因表达水平显著下调。结论hALR对于人肝星形细胞基因表达谱有显著影响,为进一步研究hALR的生物学功能和作用机制提供了线索。     

Inhibitory effect of human interferon-beta-1a on activated rat and human hepatic stellate cells

Background and Aims: Hepatic stellate cells (HSC) are the primary cell type mediating hepatic fibrosis. Although known for its antiviral effects, the inhibitory effects of interferon‐beta (IFN‐β) on HSC treatment have not yet been established. Methods: Both human and rat activated HSC cell lines were incubated with increasing concentrations of recombinant human IFN‐β1a (rhIFN‐β1a) for 24, 48 or 72 h. The effects of rhIFN‐β1a on α‐smooth muscle actin (α‐SMA), collagen types I and III, transforming growth factor‐β1 (TGF‐β1), platelet‐derived growth factor‐BB (PDGF‐BB), and mothers against decapentaplegic homolog (Smad4, Smad7) expression in HSC were examined using Western blotting and immunocytochemistry. Proliferation of HSC was evaluated via bromodeoxyuridine assay. Results: rhIFN‐β1a treatment had a dose‐dependent, inhibitory effect on α‐SMA and collagen type I protein expression. In addition, rhIFN‐β1a decreased the expression of collagen type III, TGF‐β1, PDGF‐BB and Smad4 protein expression in HSC compared with untreated cells. We also observed increased Smad7 protein expression and decreased proliferation in rhIFN‐β1a‐treated HSC. Conclusions: Our data suggest that rhIFN‐β1a treatment decreased α‐SMA and collagen expression and inhibited the activation of HSC through the inhibition of the TGF‐β and PDGF pathways.     

慢性日本血吸虫病肝纤维化差异表达基因的生物信息学分析

目的　筛选慢性日本血吸虫病肝纤维化差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）,并对其功能进行分析。方法　从基因表达综合（Gene Expression Omnibus, GEO）数据库下载慢性日本血吸虫病肝纤维化患者测序表达谱数据集,利用R语言进行DEGs筛选,对其生物学功能进行基因本体论（Gene Ontology, GO）和京都基因和基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）富集分析并构建蛋白质⁃蛋白质相互作用（protein⁃protein interaction, PPI）网络,以筛选关键基因。结果　共鉴定出62个DEGs,其中12个下调表达基因、50个为上调表达基因。GO富集分析显示,DEGs主要富集在脂肪酸、硫化合物、酰基辅酶A、硫酯代谢等116种生物学过程,线粒体基质、线粒体外膜、细胞器外膜等19种细胞组分及胰岛素样生长因子结合、氧化还原酶活性等7种分子功能。KEGG通路富集分析显示,DEGs与磷脂酰肌醇⁃3⁃激酶/丝苏氨酸蛋白激酶（phosphatidylinositol⁃3⁃kinase/ serine/threonine protein kinase, PI3K/Akt）、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen⁃activated protein kinase, MAPK）信号通路、钙离子代谢以及环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate, cAMP）信号传导等功能密切相关。PPI网络分析发现ACACA、ACSL1、GPAM、THRSP、PLIN1、DGAT2等6个与慢性日本血吸虫病肝纤维化发生有关的关键基因,其中核心程度居前3位的基因是ACSL1、ACACA和PLIN1。结论　ACSL1、ACACA和PLIN1可能是导致慢性日本血吸虫病肝纤维化发生的关键基因,其调控的脂质代谢异常可能在慢性日本血吸虫病患者肝纤维化进程中发挥了重要作用。