基于CD36-NLRP3信号通路研究竹节参皂苷Ⅳa改善脂肪性肝病的实验研究

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目的:非酒精性脂肪肝病的发病率逐年上升,其临床病理表现为单纯性脂肪肝及由此进展演变的脂肪性肝炎、肝纤维化及肝硬化的综合征,其中最关键的发展环节是脂肪性肝炎。对于该病理阶段的机制与防治的研究显得尤为重要。基于此病理阶段,本课题研究竹节参皂苷Ⅳa对于脂肪性肝炎的干预作用,并探讨其可能的分子机制。方法:(1)体内实验:将雄性BALB/c小鼠分为正常组、高脂组(HFD+CCl4)、竹节参皂苷Ⅳa低和高剂量组。使用高脂饮食联合腹腔注射CCl4诱导脂肪性肝纤维化模型,给予竹节参皂苷Ⅳa不同剂量进行干预。5周后实验结束,检测小鼠肝脏重量;收集血清使用生化试剂盒检测肝功能ALT,血清中甘油三酯,葡萄糖的含量;H&E染色以及Masson染色检测肝脏脂肪变性与肝纤维化情况;半定量PCR检测正常组与脂肪性肝纤维化模型组小鼠肝脏中Lxr,Fasn,Chrebp,Acc1等脂代谢相关基因和NLRP3,Caspase-1,Asc等炎症小体相关基因的表达;实时定量PCR检测竹节参皂苷Ⅳa干预后CD36,NLRP3的mRNA表达水平,Western Blot法检测CD36,NLRP3,IL-1β的蛋白表达水平;进一步利用免疫荧光法间接标记法检测α-SMA蛋白表达以及CD36和NLRP3在细胞上的定位表达。(2)体外实验:以MS-1细胞作为研究对象,半定量PCR与Western Blot法检测CD36与NLRP3的mRNA与蛋白水平的表达,筛选合适的PA处理时间与浓度建立炎症反应模型。使用CD36-siRNA瞬时转染,筛选有效的CD36-siRNA序列,免疫荧光法检测CD36-siRNA转染后NLRP3的蛋白表达。加入竹节参皂苷Ⅳa干预后,半定量PCR检测CD36,NLRP3的mRNA表达,Western Blot检测CD36与NLRP3的蛋白表达。结果:(1)应用高脂饮食联合腹腔注射CCl4模拟人脂肪性肝纤维化,检测小鼠的血清学相关生化指标,与对照组相比,ALT、甘油三酯和葡萄糖含量均明显升高(p<0.05);肝重明显增加(p<0.05)。H&E染色与Masson染色结果表明脂肪性肝纤维化组小鼠肝脏表现出明显的脂质沉积、炎性浸润、纤维化增加,以及α-SMA蛋白表达增加。半定量RT-PCR检测到脂肪性肝纤维化小鼠肝脏中脂代谢相关基因(Lxr,Fasn,Chrebp(p<0.05),Acc1),及炎症小体相关基因(NLRP3(p<0.001),Caspase-1(p<0.01),Asc)表达均上调。实时定量PCR和Western Blot结果显示,与脂肪性肝纤维化组相比,竹节参皂苷Ⅳa明显降低CD36,NLRP3的mRNA和蛋白表达水平。免疫荧光染色发现CD36和NLRP3的蛋白表达主要共定位于肝窦内皮细胞。(2)体外细胞培养建立PA诱导炎症反应细胞模型,结果显示PA 200μM处理内皮细胞MS-1细胞可诱导炎性因子IL-6,Tnf-α等,以及CD36和NLRP3的mRNA表达水平升高。使用CD36-siRNA转染MS-1细胞后可降低NLRP3的蛋白表达。与PA处理组比较,采用竹节参皂苷Ⅳa干预后,半定量RT-PCR结果显示CD36,NLRP3(p<0.05)的mRNA表达水平明显降低,Western Blot结果显示CD36(p<0.0001)与NLRP3(p<0.01)蛋白表达水平明显降低。结论:(1)高脂诱导NAFLD的肝纤维化小鼠模型中,代谢性炎症反应相关基因CD36和炎症小体NLRP3表达升高;(2)竹节参皂苷Ⅳa可通过CD36-NLRP3信号通路降低脂质沉积与改善肝脏炎症,为脂肪性肝病的治疗提供新的思路。
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