Anti-proliferative and pro-apoptotic effects of tectorigenin on hepatic stellate cells

AIM: To investigate the effect of tectorigenin on proliferation and apoptosis of hepatic stellate cells (HSC)-T6 cells. METHODS: HSC-T6 cells were incubated with tectorigenin at different concentrations, and their proliferation was assessed by bromodeoxyuridine incorporation assay. Apoptosis was detected by flow cytometry assay with Hoechst 33342 staining. Also, generation of reactive oxygen species (ROS), intracellular [Ca2+]i, potential of mitochondrial membrane, activities of cytochrome c and caspase-9 a...     

调控Notch信号对肝星状细胞活化的影响

目的 探讨肝星状细胞(HSC-T6)内是否存在功能激活的Notch信号分子以及调控Notch信号转导对HSC-T6活化的影响. 方法 用PCR方法检测Notch信号分子mRNA在HSC-T6细胞内的表达,TaqMan探针检测转化生长因子(TGF)β 1刺激HSC-T6后Notch信号分子的表达变化.细胞免疫荧光法检测Notch3和Jagged1在HSC-T6内的表达定位.用携带Notch3胞内域(ICD)的真核表达质粒pcDNA3.1-N3ICD和特异性干扰Notch3的siRNA(Notch3-siRNA)分别转染HSC-T6细胞,Western blot检测Notch3、α-平滑肌肌动蛋白(SMA)和Ⅰ型胶原的表达变化.对数据采用t检验和方差分析. 结果 HSC-T6细胞内存在功能激活的Notch信号转导.TGF β 1(2.0 ng/ml)刺激HSC-T6导致Jagged1、Notch3和HES-1的mRNA水平明显上调,分别提高了2.9、3.2、2.2倍,F值分别为2543.482,287.982和1719.851,P值均＜0.01.pcDNA3.1-N3ICD转染后促使HSC-T6合成α-SMA和Ⅰ型胶原蛋白增加,较对照组分别提高了5.8倍和4.5倍,t值分别为13.157和9.810,P值均＜0.01;相反,Notch3- siRNA明显抑制HSC-T6表达α-SMA和Ⅰ型胶原蛋白,较对照组分别下降了约90％和84％,t值分别为19.863和10.376,P值均＜0.01.而且,Notch3-siRNA能拮抗TGFβ1诱导HSC-T6表达α-SMA和Ⅰ型胶原的作用.结论 Notch信号通路可能通过调控肝星状细胞的活化参与肝纤维化的形成,选择性地干预Notch3信号转导可能成为抗肝纤维化的新途径.     

MicroRNAs在肝星状细胞活化过程中表达差异谱的研究

目的 应用MicroRNAs基因芯片技术筛选静止和活化肝星状细胞差异表达的MicroRNAs.方法 用链酶蛋白酶和胶原酶原位灌流,Nycodenz密度梯度离心分离大鼠HSCs,并进行体外培养,借助荧光倒置显微镜观察细胞形态,MicroRNAs基因芯片技术和荧光定量PCR检验MicroRNAs在HSCs静止期(2天)和活化期(14天)的表达.结果 HSCs的miRNAs表达谱中差异表达miRNAs共21个,其中上调12个,下调9个(P＜0.01);荧光定量RT-PCR证实其表达水平在静止和活化期肝星状细胞中均有差异(P＜0.01).结论 MicroRNAs基因芯片筛选差异表达miRNAs可望为肝纤维化的基因治疗提供全新的靶标和策略,为肝纤维化的发病机制和诊断治疗研究提供了新的思路.     

New role and molecular mechanism of Gadd45a in hepatic ?brosis

AIM: To investigate the role of Gadd45a in hepatic fibrosis and the transforming growth factor (TGF)-β/Smad signaling pathway.METHODS: Wild-type male BALB/c mice were treated with CCl₄ to induce a model of chronic liver injury. Hepatic stellate cells (HSCs) were isolated from the liver of BALB/c mice and were treated with small interfering RNAs (siRNAs) targeting Gadd45a or the pcDNA3.1-Gadd45a recombinant plasmid. Cellular α-smooth muscle actin (α-SMA), β-actin, type I collagen, phospho-Smad2, phospho-Smad3, Smad2, Smad3, and Smad4 were detected by Western blots. The mRNA levels of α-SMA, β-actin, and type I collagen were determined by quantitative real-time (qRT)-PCR analyses. Reactive oxygen species production was monitored by flow cytometry using 2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate. Gadd45a, Gadd45b, anti-Gadd45g, type I collagen, and SMA local expression in liver tissue were measured by histologic and immunohistochemical analyses.RESULTS: Significant downregulation of Gadd45a, but not Gadd45b or Gadd45g, accompanied by activation of the TGF-β/Smad signaling pathways was detected in fibrotic liver tissues of mice and isolated HSCs with chronic liver injury induced by CCl₄ treatment. Overexpression of Gadd45a reduced the expression of extracellular matrix proteins and α-SMA in HSCs, whereas transient knockdown of Gadd45a with siRNA reversed this process. Gadd45a inhibited the activity of a plasminogen activator inhibitor-1 promoter construct and (CAGA)₉ MLP-Luc, an artificial Smad3/4-specific reporter, as well as reduced the phosphorylation and nuclear translocation of Smad3. Gadd45a showed protective effects by scavenging reactive oxygen species and upregulating antioxidant enzymes.CONCLUSION: Gadd45a may counteract hepatic fibrosis by regulating the activation of HSCs via the inhibition of TGF-β/Smad signaling.     

大麻素受体2介导的N-花生四烯酸氨基乙醇对肝星状细胞增殖和活化的影响

目的 观察内源性大麻素N-花生四烯酸氨基乙醇(AEA)及大麻素受体(CBR)2对肝星状细胞(HSC)增殖活化的影响,以探讨内源性大麻素及其受体系统在肝纤维化发展中的作用.方法 采用免疫荧光观察血小板衍生生长因子(PDGF)刺激前后HSC中CBR1和CBR2的表达.Western blot、PCR法观察不同浓度AEA及CBR2拮抗剂AM630对PDGF刺激下HSC增殖及活化的影响,同时用四甲基偶氮唑盐、流式细胞仪分析AEA对HSC活力及凋亡的影响.结果 HSC中CBR2的表达较CBR1高(F=116.797,P<0.01),且PDGF刺激后CBR2的表达明显增强(F=7.878,P<0.05).AEA可剂量依赖地抑制HSC的增殖,在浓度为10,20、50μmol/L时抑制率分别为7.12%±0.34%、12.52%±0.78%、80.13%±1.57%,差异有统计学意义(F=533.41,P<0.01);但对HSC凋亡的影响不明显.同时AEA可抑制HSC的活化指标α-平滑肌肌动蛋白、转化生长因子β1、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原及基质金属蛋白酶抑制因子等的表达,但这种抑制作用在给予CBR2拮抗剂AM630后明显减弱,差异有统计学意义(P<0.05).结论 CBR2在AEA引起的HSC增殖及活化抑制中起关键作用,AEA和CBR2可望成为肝纤维治疗的新靶点.     

钙通道阻滞剂维拉帕米抑制肝星状细胞活化和功能

探讨维拉帕米（Ver）对人肝星状细胞系（HSC）-LX2的活化及分泌转化生长因子（TGF-β）的抑制作用。方法体外用内皮素-1（endothelin,ET-1）刺激HSC-LX2活化建立培养体系,设对照、ET-1和ET-1＋Ver 3组,对照组仅加入培养基,ET-1组加入ET-1和培养基,ET-1＋Ver组加入ET-1、Ver和培养基,分别在（0、12、24、48、72 h）观察HSC分沁α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和细胞因子的能力,采用细胞爬片和免疫组化技术鉴定活化HSC的细胞形态;流式细胞术分析HSC表达α-SMA水平,ELISA测定不同组HSC分泌TGF-β的浓度。结果与对照组比较,ET-1组HSC活化和分泌TGF-β的能力较强（P〈0.05）;与ET-1组比较,ET-1＋Ver组HSC活化和分泌TGF-β能力较弱（P〈0.05）。结论 Ver体外实验中能抑制HSC的增殖和活化,具有潜在的抗纤维化作用。     

肝星状细胞的抗原提呈特性

肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSC),曾被称为Ito细胞、窦周细胞、脂细胞和贮脂细胞.由德国学者Kupffer在1876年首先用氯化金染色确认,称之为sternzellen,当时曾被误认为是一种肝内吞噬细胞.1951年,Ito用电镜观察将窦周HSC与窦内Kupffer细胞(肝吞噬细胞)予以清楚鉴别.1996年国际上将该细胞统一命名为HSC[1].     

活化肝星状细胞的信号传导

肝纤维化是肝脏对各种急慢性肝损伤的疤痕修复反应的结果,是各种慢性肝病向肝硬化进展的共同环节,其最主要的特征是以胶原为主的细胞外基质(ECM)的生成与降解失衡,在肝脏中的过度沉积.活化的肝星状细胞(HSC)是肝纤维化发生时ECM的主要来源.HSC持续激活后增殖、迁移和表型转化,成为肌成纤维样细胞,是肝纤维化发生和发展的核心环节.活化HSC具有如下特点:(1)合成和分泌间质胶原等各种ECM;(2)自分泌产生致纤维化细胞因子如转化生长因子(TGF)β I;(3)释放胶原酶抑制物组织金属蛋白酶抑制剂(TIMP);(4)分泌趋化因子及其他炎症性细胞因子;(5)具有细胞收缩特性;(6)合成基质金属蛋白酶(MMP),使ECM降解异常;(7)对凋亡刺激的耐受性等.     

肝星状细胞激活与信号转导

肝纤维化是多种慢性肝病向肝硬化发展的必经阶段,是所有慢性肝病的共同病理基础.目前认为肝星状细胞的激活是肝纤维化形成的关键,各种致病因素作用下引起肝损伤,释放多种细胞因子,如转化生长因子β、血管紧张素、瘦素,通过各种信号转导使肝星状细胞激活.本文就肝星状细胞激活过程中一些重要的膜受体、核受体信号转导途径及其研究进展作一综述.     

β-连环蛋白对转化生长因子β 1活化HSC-T6细胞的影响

目的 观察β-连环蛋白对转化生长因子β 1(TGF β1)活化肝星状细胞(HSC)的影响. 方法通过脂质体介导,将β-连环蛋白真核表达质粒[pcDNA3.1(+)-β-catenin]和绿色荧光质粒pEGFP-N1共转染体外培养的HSC-T6细胞株,用逆转录PCR和Western blot法检测经TGF β1刺激后两组细胞smad3、β-连环蛋白mRNA及蛋白质的表达.组间比较采用方差分析.结果 β-连环蛋白转染阳性的HSC-T6细胞株经TGF β 1刺激后表达smad3、β-连环蛋白及其mRNA明显强于未转染β-连环蛋白基因的HSC-T6细胞,更强于正常培养的HSC-T6细胞,smad3mRNA相对表达量分别为;0.642±0.011、0.501±0.021、0.511±0.019、0.356±0.017,F=135.304,P<0.05;β-连环蛋白mRNA相对表达量分别为:0.783±0.021、0.543±0.033、0.538±0.024、0.212±0.019,F=267.340,P值均<0.05.smad3蛋白质相对表达量分别为:0.892±0.012、0.124±0.011、0.130±0.021、0.003±0.001,F=2823.813,P<0.05;β-连环蛋白相对表达量分别为:0.921±0.020、0.210±0.010、0.208±0.008、0.002±0.001,F=3440.982,P<0.05.β-连环蛋白和smad3蛋白质的表达均与α-平滑肌肌动蛋白的表达显著相关(r=0.901,P<0.01;r=0.939,P<0.01).结论 β-连环蛋白基因转染体外培养的HSC-T6细胞株,促使HSC表达smad3、α-平滑肌肌动蛋白增强,提示β-连环蛋白能增强TGF β1的致纤维化作用.     

致纤维化生长因子对肝星状细胞移行的影响

目的观察肝纤维化过程中Disse间隙生长因子微环境的改变对肝星状细胞（HSC）移行的影响，从细胞移行角度探讨肝纤维化病变的新机制。方法运用改良的Boyden腔系统，在体外条件下模拟体内正常Disse间隙的微环境及肝纤维化时的相关改变，以人HSC为研究对象，通过细胞迁移实验、细胞增殖实验等方法，观察肝纤维化时致纤维化生长因子对HSC移行的影响。结果肝纤维化时增高的血小板衍化生长因子（PDGF）-BB，转化生长因子β1（TGF-β1）及上皮细胞生长因子（EGF）均可导致活化的HSC移行能力增强，而肝纤维化时同样也增高的内皮细胞生长因子（VEGF）和碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）则无此效果。PDGF—BB诱导的HSC移行能力的增强与其导致的HSC增殖有关，而由TGF-β1和EGF诱导的这种能力的增强与细胞增殖无关。结论肝纤维化时Disse间隙微环境的改变促进了HSC的移行，TGF-β1、PDGF—BB和EGF具有促进HSC移行的作用，而bFGF和VEGF则无。     

选择性COX-2抑制剂塞来昔布对肝星状细胞增殖及活化的影响

目的通过观察选择性COX-2抑制剂塞来昔布对肝星状细胞增殖及活化的影响,以探讨COX-2在肝纤维化中的作用。方法用不同浓度的选择性COX-2抑制剂塞来昔布作用于体外培养的人肝星状细胞株LI-90,采用MTT法和半定量RT-PCR法检测塞来昔布对肝星状细胞增殖及活化的影响。结果塞来昔布可显著抑制体外培养的肝星状细胞LI-90的增殖和活化,随着药物剂量的增加和时间的延长,肝星状细胞LI-90的增殖和活化明显抑制,呈剂量和时间依赖性。结论塞来昔布对肝星状细胞增殖和活化的抑制作用是研究肝纤维化预防和治疗的重要方向之一。     

Hedgehog通路与肝纤维化及肝星状细胞活化的关系研究

目的:探讨Hedgehog通路与肝纤维化及肝星状细胞(HSC)活化的关系.方法:清洁级SD雄性大鼠20只,均分为模型组和对照组.模型组采用腹腔注射四氯化碳(CCl4)和高脂饮食诱导肝纤维化,对照组予以正常饮食.第8周末取模型组存活大鼠与对照组中大鼠各5只处死,取左叶肝脏组织.HE、Masson染色观察两组肝组织病理变化;逆转录-多聚酶链反应(RT-PCR)检测纤维化大鼠肝脏中表达Hedgehog通路成员超音速Hedgehog信号通路(Shh)、膜受体patched(Ptc)、smoothened(Smo)和核转录因子Gli表达;实时荧光定量PCR法检测Hedgehog通路成员及HSC活化标志基因α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)mRNA在两组大鼠肝脏中的表达差异.体外培养HSC-T6细胞,RT-PCR检测HSC-T6细胞株中Hedgehog通路成员的表达;四甲基偶氮唑盐比色分析(MTT)法检测不同浓度环耙明(Cyclopamine,Cyc)对HSC-T6增殖的影响;分别用0、100/μmol/L的Cye干预HSC-T6,实时荧光定量PCR法检测Shh、Smo、Ptc、Gli-1及αSMA mRNA表达差异.结果:模型组大鼠肝脏有大量脂质及胶原沉积,且肝脏组织中均有Shh、Smo、Ptc、Gli-1表达.荧光定量PCR结果示模型组大鼠Shh、Smo、Gli-1及αSMA mRNA表达均较对照大鼠升高(20.45±3.31、12.78±0.53、10.88±2.41、4.91±2.59比1;P值均<0.05).Cyc在体外对HSC-T6有明显的抑制作用,且抑制作用呈剂量依赖性(F=636.81,P<0.01).荧光定量PCR结果示,用Cyc 100 μmol/L干预的HSC-T6中,Ptc、Smo、Gli-1和αSMA表达量分别为0.20±0.11、0.21±0.08、0.28±0.05和0.27±0.10,与Cyc 0μmol/L干预比较差异均有统计学意义(P值均<0.01).结论:肝纤维化过程中Hedgehog通路成员表达增高,抑制Hedgehog通路可抑制HSC活化,推测Hedgehog通路通过活化HSC促进肝纤维化的发生.     

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.     

肝星状细胞的去活化机制与抗肝纤维化治疗

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锌α2糖蛋白抑制肝星状细胞活化和增殖的体外研究

目的探讨锌α2糖蛋白(AZGP1)在肝星状细胞活化和肝纤维化发生和发展中的作用机制。方法采用转化生长因子-β1刺激诱导人肝星状细胞株LX2活化和构建四氯化碳小鼠肝纤维化模型,观察细胞和肝组织中AZGP1的表达情况。应用质粒转染法过表达和抑制表达AZGP1后,分别检测LX2细胞的活化、增殖和凋亡功能及相关因子的改变。多组间比较采用单因素方差分析。结果免疫荧光染色结果显示在活化的LX2细胞中,AZGP1蛋白减少而α-平滑肌肌动蛋白增多,二者呈负相关。AZGP1基因和蛋白在活化的LX2细胞和四氯化碳肝纤维化小鼠的肝组织内显著低表达。过表达AZGP1后,LX2细胞中Ⅰ型胶原、基质金属蛋白酶-2和α-平滑肌肌动蛋白基因和蛋白明显下调;细胞荧光显示过表达AZGP1的细胞活化和α-平滑肌肌动蛋白减少。此外,过表达AZGP1后,LX2细胞的增殖活性和G1/S-特异性周期蛋白D1蛋白显著降低;细胞周期实验显示过表达AZGP1的细胞停滞在G0/G1期比例显著增多、而S期比例显著减少。AZGP1对LX2细胞凋亡无明显影响。结论AZGP1可通过抑制肝星状细胞活化和增殖而逆转肝纤维化;过表达AZGP1有望成为肝纤维化治疗的新靶点。     

大鼠肝脏前体细胞通过直接共培养抑制肝星状细胞的活化

目的：观察大鼠肝脏前体细胞系（WB-F344）对肝星状细胞系（HSC-T6）活化及细胞外基质的影响。方法将慢病毒-GFP 空白载体转染的 HSC-T6与 WB-F344按1∶1与1∶2比例直接共培养3 d,使用流式细胞仪对其进行分选,慢病毒-GFP 空白载体转染的 HSC-T6单独培养作为对照,观察 HSC-T6活化指标及细胞外基质相关指标表达的变化。结果经流式细胞仪检验慢病毒-GFP 空白载体转染 HSC-T6的效率可达近90％;与 WB-F344直接共培养3 d 后,HSC-T6的细胞形态与对照组相比无差别;同时利用 GFP 对各组 HSC-T6细胞分选后,经流式细胞仪检验纯度可达94％;对分选后的细胞进行分析发现,直接共培养组 HSC-T6细胞活化标记物α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）在基因水平（1∶1与1∶2组分别是对照组的0．66与0．61倍,P＜0．05）和蛋白水平（1∶1与1∶2组分别是对照组的0．61倍与0．25倍,P＜0．05）的表达均下降;HSC-T6细胞的细胞外基质标记物 I 型胶原（Col-I）、基质金属蛋白酶-13（MMP-13）、金属蛋白酶组织抑制剂-1（TIMP-1）的表达与对照组比较差异无统计学意义。结论WB-F344细胞可以抑制 HSC-T6细胞的活化,但在一定时间内对其细胞外基质的表达没有影响。     

Hepatocyte nuclear factor 4α induces a tendency of differentiation and activation of rat hepatic stellate cells

AIM: To investigate the effect of hepatocyte nuclear factor 4α(HNF4α) on the differentiation and transformation of hepatic stellate cells(HSCs).METHODS: By constructing the recombinant adenovirus vector expressing HNF4α and HNF4αshRNA vector, and manipulating HNF4α expression in HSC-T6 cells, we explored the influence of HNF4α and its induction capacity in the differentiation of rat HSCs into hepatocytes.RESULTS: With increased expression of HNF4αmediated by AdHNF4α, the relative expression of Nanog was downregulated in HSC-T6 cells(98.33 ±12.33 vs 41.33 ± 5.67, P 0.001). Consequently, the expression of G-P-6 and PEPCK was upregulated(G-P-6:14.34 ± 3.33 vs 42.53 ± 5.87, P 0.01; PEPCK: 10.10± 4.67 vs 56.56 ± 5.25, P 0.001), the expression of AFP and ALB was positive, and the expression of Nanog, Type Ⅰ collagen, α-SMA, and TIMP-1 was significantly decreased. HNF4α also downregulated vimentin expression and enhanced E-cadherin expression. The ultrastructure of HNF4α-induced cells had more mitochondria and ribosomes compared with the parental cells. After silencing HNF4α expression,EPCK, E-cadherin, AFP, and ALB were downregulated and α-SMA and vimentin were upregulated.CONCLUSION: HNF4α can induce a tendency of differentiation of HSCs into hepatocyte-like cells. These findings may provide an effective way for the treatmentof liver diseases.