肝细胞特异性MANF敲除导致小鼠肝部分切除后肝再生延迟

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目的:中脑星形胶质细胞源性神经营养因子(MANF)是一种新型神经营养因子(NTFs)家族的成员。近年来研究发现MANF可促进胰腺β细胞、视网膜组织细胞的增殖。肝脏是成熟动物体内唯一具有再生能力的内脏器官,具有强大的修复和再生功能,但MANF在肝细胞增殖中的作用尚无报道。本研究在野生型(WT)小鼠和肝细胞特异性manf基因敲除(MANF△Hep)小鼠中观察了MANF对肝再生的影响,并探讨了MANF在小鼠肝再生过程中发挥作用的途径和方式,从而揭示MANF影响肝再生的机制。
  方法:在WT小鼠和MANF△Hep小鼠中进行2/3肝切除术(PHx)模型,设立8个分组,分别为假手术组(sham组,实施开关腹手术)、6h组、12h组、24h组、36h组、48h组、72h组、168h组,在术后各个时间点分别处死小鼠,称量并记录体重和再生肝脏的重量,同时收集血清。计算两组小鼠肝脏与体重的比率,对比两组小鼠肝脏恢复的时间和程度。检测术后WT组小鼠MANF的表达趋势。检测两组小鼠各个时间点残余肝组织的肝细胞增殖标记物和相关信号通路,以分析两组小鼠肝再生过程有无差异。
  结果:HE染色结果显示,肝细胞特异性MANF基因敲除不影响肝脏形态。两组小鼠术后耐受性均良好,存活率无统计学差异。WT组小鼠肝部分切除后以时间依赖性上调MANF的表达,并在术后36h达到峰值。两组小鼠肝重体重比随术后时间的延长逐渐增加,两组小鼠肝重体重比恢复的时间和程度无明显差异。术后24h,两组小鼠肝重体重比可恢复至原来的43%左右。术后48h,恢复至53%左右。术后72h,恢复至70%左右。术后168h恢复至90%左右。MANF△Hep小鼠较WT组在术后各个时间点PCNA的表达均下降,差异具有统计学意义。WT小鼠PCNA蛋白表达在术后48h达到峰值,MANF△Hep小鼠在术后72h达到峰值。两组小鼠术后均能诱导激活细胞周期蛋白的表达,但MANF△Hep小鼠在术后72h的CyclinD1的表达和有丝分裂的肝细胞数目显著下降。MANF△Hep小鼠较WT小鼠术后48h的β-catenin表达显著下降,其下游靶蛋白EGFR和c-Myc表达也明显降低。在体外实验中,在细胞中过表达MANF质粒后,β-catenin的表达上调。MANF敲除不影响HGF/c-Met传导通路。
  结论:小鼠2/3肝切除术后各时间点肝再生恢复进程与相关报道一致。MANF敲除不影响肝脏形态和肝部分切除术后肝脏功能恢复的时间和程度。MANF敲除后肝细胞增殖的启动没有明显的缺陷,但肝细胞的增殖和细胞周期相关蛋白的表达显著下降,DNA复制高峰推迟了24h。MANF敲除下调术后有丝分裂的肝细胞数目。MANF敲除减弱了β-catenin的表达和信号传导。本研究结果提示MANF可能是一种新的促肝细胞增殖因子。
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