陸瓊 馬玲
摘要:為了研究JNK信號(hào)通路對(duì)肝再生過程的影響,本文選取該信號(hào)通路中胞外生長因子與RTKs結(jié)合激活CRK/CRKL或RAS途徑對(duì)大鼠再生肝的肝細(xì)胞影響變化做進(jìn)一步研究。通過基因芯片檢測(cè)和基因表達(dá)譜分析,發(fā)現(xiàn)胞外生長因子途徑中途徑1-3促進(jìn)肝細(xì)胞的增殖、分化,途徑4-10促進(jìn)肝再生進(jìn)展和終止階段肝細(xì)胞有絲分裂和生存,而途徑11-17可能抑制進(jìn)展和終止階段肝細(xì)胞的生長和增殖。
關(guān)鍵詞:JNK信號(hào)通路 胞外生長因子 肝再生 肝細(xì)胞
中圖分類號(hào):Q418 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5336(2015)02-0067-01
1 前言
根據(jù)JNK信號(hào)通路各途徑的作用和相關(guān)性,將該信號(hào)通路分為42條途徑、5大類:生長因子與RTKs結(jié)合激活CRK/CRKL或RAS,炎性介質(zhì)、激素等激活G蛋白,紫外放射等刺激,炎性細(xì)胞因子與其受體結(jié)合。本文選取胞外生長因子與RTKs結(jié)合激活CRK/CRKL或RAS途徑(圖1途徑1-17)對(duì)大鼠再生肝的肝細(xì)胞影響變化做進(jìn)一步研究。
2 材料和方法
大鼠2/3肝切除模型制備和肝細(xì)胞的分離、鑒定,芯片檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析和大鼠肝細(xì)胞的JNK信號(hào)通路相關(guān)基因及肝再生相關(guān)基因確認(rèn)參考Li等[1]方法進(jìn)行。RT-PCR方法參考Wang等[2]方法進(jìn)行。
3 結(jié)果
查相關(guān)生理活動(dòng)途徑資料表明,302個(gè)基因參與JNK信號(hào)通路,大鼠Rat Genome 230 2.0基因芯片檢測(cè)得知,JNK信號(hào)通路中胞外生長因子通過RTKs介導(dǎo)17條途徑中有52個(gè)基因在再生肝的肝細(xì)胞中發(fā)生了有意義表達(dá)變化即肝再生相關(guān)基因,其中表達(dá)上調(diào)基因42個(gè),表達(dá)下調(diào)基因8個(gè),表達(dá)上/下調(diào)基因2個(gè)(至少在大鼠肝再生的10個(gè)時(shí)間點(diǎn)的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)表達(dá)上調(diào)、一個(gè)時(shí)間點(diǎn)表達(dá)下調(diào),簡(jiǎn)稱上/下調(diào))。
4 討論
JNK信號(hào)通路分為42條途徑,其中胞外生長因子通過RTKs介導(dǎo)17條途徑。一方面,RTKs活化后通過募集受體蛋白CRK和CRKL的SH3結(jié)構(gòu)域激活HPK1,構(gòu)成途徑1-3。通常認(rèn)為,大鼠肝再生手術(shù)后2-6h為啟動(dòng)階段、6-72h為進(jìn)展階段、72-168h為終止階段。肝切除手術(shù)后,肝細(xì)胞特異性生長因子受體水平的升高會(huì)增強(qiáng)cyclin D1的表達(dá)和G1/S過渡,促進(jìn)肝細(xì)胞增殖。本文檢測(cè)到,28個(gè)編碼胞外生長因子的基因中,F(xiàn)GF7等12個(gè)基因發(fā)生上調(diào),F(xiàn)GF22和FGF10發(fā)生下調(diào)。56個(gè)編碼RTKs的基因中,EPHB2等23個(gè)基因發(fā)生上調(diào),LIFR和KDR發(fā)生上下調(diào),MET和EGF發(fā)生下調(diào)。編碼HPK1的基因MAP4K1在整個(gè)肝再生上調(diào)。提示大鼠肝再生中,途徑1-3主要通過FAS等36個(gè)表達(dá)上調(diào)的基因促進(jìn)肝細(xì)胞的增殖、分化。
另一方面,活化的RTKs磷酸化SHC,將胞外信號(hào)傳遞到Ras。Ras激活Rac1和CDC42,后者通過SH3結(jié)構(gòu)域的POSH蛋白結(jié)合,激活MKK4/7,活化JNK(途徑4)。活化的Rac1和CDC42也可分別激活MLK3、MEKK1、MEKK4,后三者均可激活MKK4/7→JNK(途徑5,7,8)。Rac1和CDC42激活后,還可活化PAK,后者通過磷酸化MEKK1激活MKK4/7→JNK(途徑6)。Ras也可直接活化MEKK1,激活MKK4/7→JNK(途徑9)。此外,Ras通過激活GCKR,后者激活MEKK1,進(jìn)入途徑6,構(gòu)成途徑10。活化的RTKs還能通過PI3K激活Ras,激活MKK4/7→JNK,接入途徑4-10,構(gòu)成途徑11-17。PI3K活化后能夠促進(jìn)細(xì)胞生長和增殖,對(duì)構(gòu)建細(xì)胞骨架十分重要。PAK活化后主要參與細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)、有絲分裂、細(xì)胞生存和血管生成等生物學(xué)功能,JNK激活后能通過影響PAK的表達(dá)調(diào)控人肝細(xì)胞的增殖[3]。本文研究表明,3個(gè)編碼SHC的基因中,SHC2發(fā)生上調(diào)。6個(gè)編碼Ras的基因中,MRAS發(fā)生下調(diào)。4個(gè)編碼PAK的基因中,PAK1、PAK3和PAK4表達(dá)上調(diào)。12個(gè)編碼PI3K的基因中,PIK3C2G和PIK3R1表達(dá)下調(diào),PIK3R3表達(dá)上調(diào)。編碼GCKR的基因MAP4K5在進(jìn)展階段下調(diào)。推測(cè)在大鼠肝再生中,途徑4-10通過SHC2等4個(gè)表達(dá)上調(diào)的基因促進(jìn)進(jìn)展和終止階段肝細(xì)胞有絲分裂和生存。而途徑11-17可能通過PIK3C2G、PIK3R1和MRAS等三個(gè)表達(dá)下調(diào)的基因抑制進(jìn)展和終止階段肝細(xì)胞的生長和增殖。
參考文獻(xiàn)
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