蘇金玲 姜希娟 郭茂娟 馬東明 范英昌 (天津中醫(yī)藥大學病理教研室,天津 300193)
酒精性肝纖維化(AHF)是向酒精性肝硬化發(fā)展的必經(jīng)病理過程,Wnt信號通路參與調(diào)控細胞分化、癌變、凋亡及機體免疫、應激等病理生理過程。Wnt信號通路可促進肝纖維化的發(fā)生發(fā)展,但其在AHF中的作用并不是很清楚,本文通過檢測Wnt信號通路的核心蛋白β連環(huán)蛋白(β-catenin)在AHF大鼠肝組織中的表達情況,探討Wnt信號通路在AHF中的作用。
1.1 實驗動物 Wistar雄性大鼠60只,中國醫(yī)學科學院實驗動物研究所提供〔許可證號:SCXK9(京)2005-0013〕,體重200 g左右。
1.2 主要實驗試劑 62°牛欄山二鍋頭:由北京順鑫農(nóng)業(yè)股份有限公司生產(chǎn);吡唑:購自上海晶純試劑有限公司;Masson三色染色試劑盒:購于福州邁新生物技術開發(fā)有限公司;Ⅲ型膠原前蛋白(PⅢP)、層粘連蛋白(LN)酶聯(lián)免疫吸附試劑盒購自美國RB公司;RNA提取試劑盒RNA-Solv Reagent購自Omega公司;SYBR PrimeScript TM RT-PCR Kit試劑盒購自TaKaRa公司。
1.3 實驗方法
1.3.1 實驗分組和模型制備 大鼠適應性飼養(yǎng)1 w,分為正常對照組(N組)30只、模型組(M組)30只。M組大鼠以62°牛欄山二鍋頭酒(10 ml·kg-1·d-1)、玉米油(2 ml·kg-1·d-1)、吡唑(25 mg·kg-1·d-1)混合物灌服,2次/d,早晚各1次。N組則2次/d以相應容量的生理鹽水灌服。兩組大鼠實驗期間均予全價營養(yǎng)顆粒飼料喂養(yǎng),自由進食飲水。造模12 w。
1.3.2 取材 于第12周末,所有大鼠禁食12 h,乙醚麻醉后,內(nèi)眥靜脈取血,離心后留取血清備用。頸椎脫臼處死大鼠后迅速剖腹取出肝臟,取肝右葉部分組織置于液氮中冷凍保存,以備檢測分子生物學指標之用,取肝左葉部分組織以10%中性甲醛溶液固定,以備檢測肝組織形態(tài)學指標。
1.3.3 指標觀察和檢測
1.3.3.1 Masson染色觀察肝組織纖維化的情況 按照試劑盒說明書嚴格操作。膠原纖維面積百分比的測定方法:每張切片選取四周及中央5個區(qū)域,均選取該區(qū)域膠原纖維含量最多的視野,應用Image-Pro Plus 6.0專業(yè)圖像分析系統(tǒng)進行圖像分析,10倍物鏡下測定膠原纖維面積百分比(膠原纖維面積/肝組織面積×100%),取平均值。
1.3.3.2 酶聯(lián)免疫法(ELISA)檢測大鼠血清LN,PⅢP水平的變化 按試劑盒說明嚴格操作。
1.3.3.3 實時定量RT-PCR檢測β-catenin mRNA的表達 按照RNA提取試劑盒說明書提取大鼠肝組織總RNA,紫外分析及瓊脂糖電泳檢測總RNA的純度、濃度及完整性。按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書以Random 6 mers和Oligo Dt Primer為引物將總RNA(500 ng)反轉(zhuǎn)錄為cDNA(10 μl體系)。β-catenin的引物序列:正義鏈:5'-CACCCGCGAGTACAACCTTC-3';反義鏈:5'-CCCATACCCACCATCACACC-3'。以GAPDH為內(nèi)參,其引物序列為:正義鏈:5'-CCCCCAATGTATCCGTTGTG-3';反義鏈:5'-TAGCCCAGGATGCCCTTTAGT-3'。PCR反應條件如下:第一步是預變性,95℃,30s(1個循環(huán))。第二步是PCR反應,95℃,5 s;60℃,31 s(40個循環(huán))。反應結束后,使用7300 system SDS software軟件分析PCR過程中樣本的CT值,每個標本設3個復孔,計算平均CT值,每一次反應均設定陰性對照。采用2-△△CT計算各目的基因相對反應起始拷貝數(shù)。
2.1 各組大鼠一般情況觀察 實驗期間N組大鼠無1例死亡。M組大鼠死亡10只,其中因酒精誤入氣管死亡7只,因急慢性酒精中毒死亡3只。
2.2 Masson染色觀察肝組織纖維化情況 膠原纖維被染為藍色,N組大鼠肝組織中僅有少量膠原表達,主要位于匯管區(qū)、中央靜脈周圍〔(0.23±0.11)%〕;M組大鼠肝組織膠原纖維增生較明顯,尤其是中央靜脈周圍和匯管區(qū)部位,已經(jīng)有少量膠原從匯管區(qū)部分向肝小葉內(nèi)穿插〔(5.67±0.28)%〕。
2.3 大鼠血清LN、PⅢP的水平 M組大鼠血清LN和PⅢP水平較N組顯著升高(P<0.01)。見表1。
表1 各組大鼠血清LN和PⅢP水平(±s,ng/ml)
表1 各組大鼠血清LN和PⅢP水平(±s,ng/ml)
與N組比較:1)P<0.01
組別 n LN PⅢP N組30 21.11±2.30 2.71±0.52 M組 20 75.65±1.191) 16.51±0.341)
2.4 大鼠肝組織β-catenin表達 M組β-catenin mRNA的表達比N組顯著升高〔(3.40±0.15)vs(1.06±0.12),P<0.01〕。
2.5 大鼠肝組織β-catenin mRNA表達與肝組織膠原面積及大鼠血清LN和PⅢP水平的相關性分析 β-catenin mRNA的表達與肝組織膠原面積及大鼠血清LN和PⅢP水平呈正相關(r=0.926,0.893,0.902,P <0.01)。
AHF因其具有可逆性的特點,因此對AHF的機制研究并尋找治療AHF的有效靶點一直是國內(nèi)外研究的熱點。肝纖維化的病理學基礎為肝臟細胞外基質(zhì)(ECM)合成增加,降解減少導致肝組織內(nèi)膠原纖維過度沉積。
PⅢP是Ⅲ型前膠原裂解下來的氨基多肽,早在1979年Rohde等〔1〕首先建立了血清PⅢP的放免法,之后國內(nèi)外學者應用此方法對肝纖維化進行了大量研究,多數(shù)學者認為PⅢP是診斷肝纖維化較好的血清學指標。LN是細胞外基質(zhì)成分中一種重要的非膠原蛋白,在正常肝組織中無LN,當肝纖維化發(fā)生時,LN由肝內(nèi)的內(nèi)皮細胞和貯脂細胞合成,并與Ⅵ型膠原結合沉積在Disse腔形成基底膜,LN隨著肝纖維化的加重而合成增加。因此LN和PⅢP是檢測肝纖維化很敏感的指標〔2〕。
Wnt蛋白及其受體、調(diào)節(jié)蛋白等組成的復雜信號轉(zhuǎn)導通路,包括經(jīng)典通路和非經(jīng)典通路〔3〕。目前研究比較深入的是Wnt經(jīng)典信號通路,也稱 Wnt/β-catenin 信號通路。Wnt/βcatenin信號是一個高度保守的信號通路,是調(diào)控細胞生長增殖的關鍵途徑。當經(jīng)典的Wnt信號途徑被激活后,Wnt蛋白與其細胞表面受體Frizzled家族跨膜蛋白結合,繼而Frizzled激活散亂蛋白(Dsh/Dvl),Dsh再激活下游因子GSK-3β結合蛋白(GBP),激活的GBP能識別并抑制GSK-3β的磷酸化活性,使β-catenin降解復合體失活,導致β-catenin在胞質(zhì)內(nèi)的降解停止、蓄積并進入核內(nèi),與轉(zhuǎn)錄因子TCF結合形成轉(zhuǎn)錄復合物,啟動下游靶基因的表達〔4〕。當Wnt信號活化引起β-catenin在細胞核內(nèi)聚集時,可作為該信號通路激活的標志〔5〕。
本研究發(fā)現(xiàn),造模12 w末,模型組大鼠肝組織膠原纖維面積以及血清PⅢP、LN水平高于N組,說明肝纖維化模型制備成功。另外M組大鼠肝組織Wnt信號核心蛋白β-catenin的表達較正常N組升高,并與肝組織膠原纖維面積以及血清PⅢP、LN成正相關,Wnt信號通路的啟動在AHF中同樣發(fā)揮重要的作用,但更為深入具體的機制有待進一步探討。
1 Rohde H.Radioimmunoassay for typeⅢprocollagen peptide and its application to human liver disease〔J〕.Eur J Chin Invest,1979;9(6):451.
2 劉芳蘭,梁碧珊,謝偉賢.透明質(zhì)酸、層粘連蛋白、甘膽酸及Ⅲ型前膠原聯(lián)合檢測對肝纖維化早期的診斷價值〔J〕.江西醫(yī)藥,2005;40(6):328-9.
3 陶忠樺.Wnt信號轉(zhuǎn)導通路與組織器官纖維化〔J〕.西南軍醫(yī),2005;12(3):531-3.
4 Moon RT,Kohn AD,De Ferrari GV,et al.Wnt and beta-catenin signalling:diseases and therapies〔J〕.Nature Rev Gene,2004;5(9):691-701.
5 Tolwinski NS,Wieschaus E.A Nuclear function for armadillo/beta-catenin〔J〕.PLoS Biol,2004;2(4):486-93.