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目的:
本课题拟研究蝉花麦角甾醇过氧化物(EP)在肾间质成纤维细胞转分化中的作用,及其与TGF-β1/JNK细胞信号转导通路之间的相互关系。本研究将利用细胞培养、分子生物学技术,建立肾间质成纤维细胞转分化模型;通过检测转分化相关细胞因子α-SMA、vimentin、FN、CTGF的蛋白表达,JNK信号通路核心蛋白p-JNK、p-p38表达的改变,探讨EP对肾间质成纤维细胞转分化的调节作用。本研究从细胞层面进行研究,为蝉花干预、治疗甚至逆转肾间质纤维化寻找理论依据,为蝉花的临床应用提供坚实的理论基础。
方法:
1.EP对NRK49F的细胞毒性检测
大鼠肾间质成纤维细胞(NRK49F)体外培养,给予EP刺激(A.剂量依赖性实验:分别给予EP6.25umol/L、12.5umol/L、25umol/L24小时通过MTT检测细胞活性检测,确立有效及安全药物浓度。B.时间依赖性实验:给予最佳浓度EP分别观察12h、24h、36h细胞活性变化),观察确立有效、安全浓度及时间。
2.EP对TGF-β1诱导EMT的作用
NRK49F细胞分为三组:给予活化的TGF-β1刺激(根据以往实验结论5ng/ml、36小时)加EP干预组、单独TGF-β1刺激组、未处理组。①细胞形态学观察:利用相差显微镜和扫描电镜观察各组处理后细胞形态变化;②裂解细胞提取蛋白免疫细胞化学方法检测相应蛋白α-SMA、vimentin、FN、CTGF水平变化;③裂解细胞western-blot检测JNK/p-JNK、p38/p-p38等的表达水平,探讨蝉花在肾间质成纤维细胞转分化及JUN信号通路中的作用。
结果:
1.EP对成纤维细胞系NRK49F细胞细胞毒性检测。结果显示,经过36小时的干预,0~25μM对NRK49F细胞不具备毒性作用,对细胞活性无明显影响(100±3.6%vs.92.56±2.24%,P=0.455对照组vs.25μMEP)。
2.EP可以有效的抑制由TGF-β1诱导的NRK49F细胞的增殖,这一作用表现为剂量依赖和时间依赖的:细胞增殖的上调是肾间质成纤维细胞转分化的重要标志,我们通过MTT实验(四唑盐比色法)证实:随着EP剂量的增加(0、6.25μM、12.5μM、25μM),由TGF-β1诱导的NRK49F细胞增殖水平明显下调;在增加作用时间时,我们得到了相同的结论,伴随EP作用时间的增加,由TGF-β1诱导的NRK49F细胞增殖水平明显下调,并且这一作用在24小时时达到了基本稳态。
3.EP可以有效的抑制由TGF-β1诱导的NRK49F的转分化相关蛋白(α-SMA和vimentin)的表达增殖:细胞骨架蛋白是肾间质成纤维细胞转分化的重要标志物。我们通过免疫组化实验证实:TGF-β1可以明显增加α-SMA和vimentin蛋白的表达,而这一作用可以被EP抑制。
4.EP可以有效的抑制由TGF-β1诱导的细胞外基质(ECM)的表达,从而延缓肾间质纤维化的进展:ECM是肾间质纤维化中的重要环节。通过免疫组化实验我们证实:TGF-β1可以明显增加fibronectin、CTGF的表达,而这一作用可以被EP抑制。
5.TGF-β1诱导的JNK细胞信号通路被激活,而这一活化作用可被EP阻断。由此得出,EP可以缓解TGF-β1诱导的NRK49F细胞转分化,而这一作用是通过部分的阻断JNK细胞信号通路起作用的。
结论:
体外细胞实验证实:EP可以有效的抑制由TGF-β1诱导的肾间质成纤维细胞的转分化相关蛋白的表达增殖、抑制由TGF-β1诱导的细胞外基质(ECM)的表达,从而可能延缓肾间质纤维化的进展,而这一作用是通过部分的阻断TGF-β1/JNK细胞信号通路起作用的。