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前言: 肝脏是生物体内最大的代谢器官,同时也是代谢产物攻击的主要靶器官。当机体处于外界环境下时,短期内接触较大剂量外源性物质会引起急性肝损伤,目前急性肝损伤已经成为一个危害人类生命健康的全球性问题,临床上已经证明FGF7在急性肝损伤的治疗上有较好的前景,但目前引起急性肝损伤作用的发病机制尚未完全阐明,因此,深入研究Halo-rhFGF7对于急性肝损伤的保护作用及其机制分析,为临床进一步了解急性肝损伤的发病机制及对急性肝损伤的治疗分析具有重要意义。 目的: FGF7及其受体在多种组织的增殖、迁移、分化和修复过程中发挥着重要作用,临床上已经用于治疗放化疗引起的急性口腔黏膜炎。通过改良生产rhFGF7,将标签Halo-tag的N-末端与rhFGF7相连,获得高效表达的Halo-rhFGF7蛋白。因此,我们在验证重组蛋白对急性肝损伤具有保护作用的基础上进一步研究其在急性肝损伤中的保护作用机制。首先分析Halo-rhFGF7蛋白对BaF3细胞和L-O2细胞是否有促增殖作用来研究该蛋白的促增殖活性。再运用CCL4诱导L-O2细胞的急性肝损伤模型,利用MTT、L-O2细胞图片分析明确Halo-rhFGF7蛋白对肝细胞具有保护作用。通过腹腔注射CCL4诱发B6小鼠急性肝功能衰竭,经肝组织形态分析和HE染色再一次证明Halo-rhFGF7蛋白对CCL4诱导的急性肝损伤具有保护作用。利用Western Blot技术分析不同组别的L-O2细胞与损伤有关的各项指标和动物组织免疫组化研究,验证Halo-rhFGF7蛋白对急性肝损伤保护作用的机制。 方法: 1. 保护作用研究 1.1. 利用CCL4诱导L-O2细胞构建急性肝损伤细胞模型,确定CCL4的造模浓度。将细胞分为四组,正常对照组、CCL4急性肝损伤模型组、CCL4急性肝损伤+Halo-rhFGF7蛋白给药组、CCL4急性肝损伤+4-PBA内质网应激抑制剂组。对各个组别L-O2细胞图片进行分析,确定Halo-rhFGF7蛋白对该损伤模型细胞的保护作用。 1.2. 利用腹腔注射CCL4诱导B6小鼠急性肝功能损伤,将小鼠分为四组,正常对照组、CCL4急性肝损伤模型组、CCL4急性肝损伤+Halo-rhFGF7蛋白给药组、CCL4急性肝损伤+4-PBA内质网应激抑制剂组,分析不同组别的肝组织形态。 1.3. 通过HE染色证明Halo-rhFGF7蛋白对CCL4诱导的B6小鼠急性肝损伤具有保护作用。 2 保护机制分析 2.1. 利用MTT法分别检测Halo-rhFGF7蛋白对BaF3细胞和L-O2细胞的促增殖活性。 2.2. 利用Western Blot技术分析L-O2细胞各个组别中Bax、Bcl-2、caspase-3凋亡相关蛋白, ASC、NLRP3炎症相关蛋白, CYP7A1胆汁酸代谢相关蛋白, p-PERK、p-eif2α、CHOP、Bip 内质网应激相关蛋白的表达情况,来研究Halo-rhFGF7蛋白对CCL4引起的急性肝损伤的保护作用机制。 2.3. 通过免疫组化方法,来研究不同组别肝组织中caspase-3凋亡相关蛋白,ASC、NLRP3炎症相关蛋白,CYP7A1胆汁酸代谢相关蛋白,p-PERK、p-eif2α、CHOP、Bip内质网应激相关蛋白的表达情况,进一步分析Halo-rhFGF7蛋白对急性肝损伤的保护作用机制。 结果: 1. 保护作用研究:利用CCL4诱导L-O2细胞来构建急性肝损伤细胞模型,确定最适合的CCL4的造模浓度为25mmol/L。分析各个组别L-O2细胞图片,与正常对照组相比,CCL4急性肝损伤模型组细胞损伤较严重,肝细胞出现凋亡。与CCL4急性肝损伤模型组相比较,CCL4急性肝损伤+Halo-rhFGF7蛋白给药组、CCL4急性肝损伤+4-PBA内质网应激抑制剂组细胞生长状况良好,细胞结构较清晰,皱缩程度较轻,脱落减少。说明Halo-rhFGF7蛋白对CCL4引起的急性肝损伤具有保护作用。通过比较不同组别的小鼠肝脏组织不同时间点损伤及给药后肝脏的重量分析,与正常对照组相比较,CCL4处理12h后小鼠肝重与肝指数明显增加。通过肝脏组织HE染色分析,CCL4急性肝损伤模型组肝细胞索紊乱,细胞浊肿,细胞质解离,炎性细胞浸润明显,细胞内出现核固缩。CCL4急性肝损伤+Halo-rhFGF7蛋白给药组肝细胞形态基本正常,肝细胞变性、坏死较轻,有轻微的炎性细胞浸润。CCL4急性肝损伤+4-PBA内质网应激抑制剂组仍可见气球样变,但程度与范围与CCL4急性肝损伤模型组相比有所减轻。这些都证明了Halo-rhFGF7蛋白对CCL4诱导的B6小鼠急性肝损伤具有保护作用。 2. 保护机制分析:利用MTT法检测Halo-rhFGF7蛋白对BaF3细胞的促增殖活性,表明Halo-rhFGF7蛋白对BaF3细胞的增殖作用明显,然而其对L-O2细胞的促增殖作用不明显。通过Western Blot分析,与损伤组相比,加药处理组Bax、caspase-3凋亡相关蛋白,ASC、NLRP3炎症相关蛋白,CYP7A1胆汁酸代谢相关蛋白,p-PERK、p-eif2α、CHOP、Bip内质网应激相关蛋白表达均下降。通过免疫组化的方法,发现与CCL4急性肝损伤模型组相比,正常对照组小鼠肝脏基本无凋亡、炎症以及内质网应激阳性染色。同时,CCL4急性肝损伤+Halo-rhFGF7蛋白给药组以及CCL4急性肝损伤+4-PBA内质网应激抑制剂组免疫组化中发现小鼠肝脏组织中凋亡、炎症以及内质网应激阳性染色相对损伤模型组降低。证明了Halo-rhFGF7蛋白对急性肝损伤的保护机制是通过促增殖、抗凋亡、抗炎、参与胆汁酸代谢及抑制内质网应激信号通路共同实现的。 结论: 在体内及体外通过CCL4诱导急性肝损伤模型,对Bax、Bcl-2、caspase-3凋亡相关蛋白,ASC、NLRP3炎症相关蛋白,CYP7A1胆汁酸代谢相关蛋白,p-PERK、p-eif2α、CHOP、Bip内质网应激相关蛋白在正常对照组、CCL4急性肝损伤模型组、CCL4急性肝损伤+Halo-rhFGF7蛋白给药组及CCL4急性肝损伤+4-PBA内质网应激抑制剂组的检测,进一步验证其对肝脏的保护作用及明确对急性肝损伤的保护机制是通过促增殖、抗凋亡、抗炎、参与胆汁酸代谢及抑制内质网应激信号通路共同实现的。