非酒精性脂肪性肝炎早期YAP活性变化特征及其参与胆管反应发生的作用机制

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:owenming521
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背景:非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)是非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的进展性疾病阶段。胆管反应(ductular reaction,DR)与NASH疾病进展和肝纤维化分期密切相关。Yes相关蛋白(yes-associatedprotein,YAP)激活在NASH相关的肝纤维化发生发展过程中发挥重要作用,并参与调控胆汁淤积性肝损伤引起的DR发生。但是目前尚不清楚NASH早期YAP活性改变是否参与DR发生。目的:探究NASH疾病早期YAP活性变化特点及其参与DR发生的可能机制。方法:我们分别采用蛋氨酸胆碱缺乏(methionine choline deficient,MCD)、硫代乙酰胺(thioacetamide,TAA)、西方饮食(western diet,WD)和正常对照(normal control,NC)饮食喂养雄性C57bl/6小鼠12周,建立代表NASH不同致病机制的代表性小鼠模型。利用棕榈酸(palmitic acid,PA)培养小鼠原代肝细胞24h,模拟NAFLD疾病肝细胞体外模型。在体内外模型中,我们利用qRCR技术检测了 YAP及其靶基因(Ctgf、Cyr61、Acta2和Ankrd1)、Notch信号通路靶基因(Hes1、Jag1和Hey1)、增殖指标Ki67以及损伤指标(Il1b、Tgfb、116、Tnfa和Rela)的转录水平,利用免疫蛋白质定量技术检测了 YAP的总蛋白及其磷酸化蛋白、胆管样表型特征分子(K19和Sox9)、Notch信号通路活性蛋白(notch intracellular domain,NICD)的蛋白表达水平,利用免疫染色技术观察了 YAP、K19和Sox9的空间分布。结果:1、在MCD诱导的NASH疾病早期(1-4wk),肝组织YAP及其靶基因Ctgf、Cyr61和Acta2的mRNA表达量以及YAP总蛋白表达量均显著增加(YAP 2wk/4wk 分别增加了 2.34 和 6.77 倍,Ctgf 1wk/2wk/4wk 分别增加了 1.30、3.53和 4.61 倍,Cyr61 2wk/4wk 分别增加了 3.70 和 4.85 倍,Acta2 2wk/4wk 分别增加了 1.45 和 1.41 倍,YAP 总蛋白 1wk/2wk/4wk 分别增加了 13.9、61.3 和 35.9倍;vs NC,p<0.05)。1wk后,肝损伤指标116、Tnfa和Rela的mRNA表达量分别增加了 0.98、5.50 和 1.75 倍(vs NC 1wk,p<0.001),YAP+肝细胞数量为 34.0(个/40×视野)。YAP+肝细胞数量于2wk达到峰值90.8后逐渐减少,4wk YAP+肝细胞的数量减少至30.8并且其附近开始出现YAP+胆管样细胞,8-12wk可观察到大量的K19+/Sox9+细胞,同时YAP+肝细胞数量从11.0减少至5.8,YAP+胆管样细胞数量从97.2增加至120.2。2、在TAA诱导的NASH疾病早期(3d-2wk),肝组织YAP及其靶基因Ctgf、Cyr61和Acta2的mRNA表达量以及YAP总蛋白表达量均显著增加(YAP 2wk增加了 1.88倍,Ctgf 2wk增加了 1.52倍,Cyr611wk/2wk 分别增加了 0.33 和 0.80 倍,Acta2 1wk/2wk 分别增加了 0.69 和 1.67 倍,YAP 总蛋白 3d/1wk/2wk 分别增加了 28.7、34.0 和 53.8 倍;vs NC,p<0.05)。3d后,肝损伤指标116、Tnfa和Rela的mRNA表达量分别增加了 14.35、5.03和1.96倍(vs NC 3d,p<0.001),YAP+肝细胞分布于中心静脉区,数量为43.7。YAP+肝细胞于2wk达到峰值69.2后下降,4wk YAP+肝细胞的数量减少至55.2并且其附近开始出现YAP+胆管样细胞,6-12wk可观察到大量的K19+/Sox9+细胞,同时YAP+肝细胞数量从48.0减少至25.6,YAP+胆管样细胞数量从85.8增加至105.1。3、在PA诱导的体外肝细胞损伤模型中,Il1b、Rela和Tgfb的mRNA表达量和YAP活性均显著增加(表现为靶基因Ankrd1、Cyr61、Ctgf和Acta2的mRNA表达量和YAP总蛋白表达量增加,pYAP/YAP 比值下降以及YAP定位于细胞核内)。随着YAP活性增加,K19和Sox9的表达水平增加,Notch通路活性增加(包括靶基因Hes1、Jag1和Hey1的mRNA表达量和NICD蛋白表达量增加)。当YAP转录活性被VP抑制后,YAP靶基因Ankrd1和Acta2的mRNA表达量下降,伴随着K19和Sox9表达水平下降和Notch通路活性下降。当Notch通路活性被DAPT抑制后,肝细胞YAP活性不受影响(表现为靶基因Ctgf和Acta2的mRNA表达量、YAP总蛋白表达量和pYAP/YAP的比值无显著性差异),但是K19和Sox9的表达水平却下降。4、在WD诱导的NASH疾病早期(4-12wk),肝组织YAP及其靶基因的mRNA表达量和YAP总蛋白表达量均显著增加(YAP 4wk/8wk/12wk 分别增加了 5.70、3.63 和 3.19倍,Ctgf8wk/12 wk分别增加了2.18和 3.09 倍,Cyr61 4wk/8wk/12wk 分别增加了 2.05、4.42 和 2.81 倍,Acta24wk/8wk/12wk 分别增加了 2.41、3.69 和 4.42 倍,YAP 总蛋白 4wk/8wk/12wk 分别增加了 10.5、33.3 和 37.0 倍;vs NC,p<0.05)。4wk 后,肝损伤指标 116、Tnfa和 Rela 的 mRNA 表达量分别增加了 0.19、0.66 和 0.26 倍(vs NC 4wk,p<0.001),YAP+胆管样细胞数量和Ki67 mRNA表达量随时间增加而不断增加(YAP+胆管样细胞数量 4wk/8wk/12wk 分别为 12.8、22.0 和 30.4,Ki67 4wk/8wk/12wk 分别增加了 4.13、4.77和11.71倍),12wk可观察到显著增多的K19+/Sox9+细胞。结论:在不同饮食诱导的NASH疾病模型,肝脏YAP激活早于DR发生,YAP早期激活可通过不同的分子机制参与DR发生。在MCD/TAA诱导的NASH疾病早期,肝损伤严重,肝细胞内YAP激活通过Notch通路介导肝细胞转分化为胆管样细胞从而参与DR发生。在WD诱导的NASH疾病早期,肝脏损伤相对轻微,YAP激活可以直接促进胆管样细胞增殖从而参与DR发生。肝损伤的严重程度可能影响了 YAP在肝脏上皮细胞中的表达。在不同的NASH模型YAP活性变化存在差异,提示了非肥胖型NASH患者(由MCD/TAA模拟)的病理生理特点可能与肥胖型NASH患者(由WD模拟)的不同。这些发现可能为不同病理机制NASH的诊治提供了新线索。
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