楊晴柔 陳芝蕓 何蓓暉 葉 蕾 嚴峻彬 嚴茂祥#
1 紹興市第七人民醫(yī)院 浙江 紹興 312000
2 浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院 浙江 杭州 310006
肝纖維化(HF)是多種慢性肝病的最常見病理特征,可進展為肝硬化,最終導(dǎo)致肝癌。肝纖維化尚有逆轉(zhuǎn)的可能,因此,尋找有效地抗肝纖維藥物,具有重要的臨床意義。中醫(yī)藥在抗肝纖維化方面具有獨特的優(yōu)勢和巨大潛力;其抗肝纖維化的機制包括調(diào)控多條細胞信號傳導(dǎo)通路,抑制肝臟炎癥,抗脂質(zhì)過氧化損傷,抑制肝星狀細胞(HSCs)的活化和增殖,調(diào)節(jié)纖維化因子的合成和分泌,以及調(diào)節(jié)合成和細胞外基質(zhì)(ECM)的降解等[1]。近年來的研究發(fā)現(xiàn),Hippo信號通路參與肝纖維化的發(fā)生發(fā)展[2]。補腎化瘀方是課題組多年用于治療肝纖維化的中藥復(fù)方,前期機制研究發(fā)現(xiàn),該方能通過調(diào)控Hh信號通路、TGF-β1/smad3信號通路等的異常激活,抑制肝臟炎癥和HSC的活化,抗肝纖維化進展[3-4]。為了進一步探討補腎化瘀方抗纖維化的“多途徑”多環(huán)節(jié)”“多靶點”作用機制,本研究觀察該方對四氯化碳(CCl4)誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化大鼠肝組織Hippo信號通路的影響。
1.1 動物:SD雄性大鼠40只,SPF級,體重140±10g,SPF級,購自上海斯萊克實驗動物有限公司[SCXK(滬)2013-0016];飼養(yǎng)于浙江中醫(yī)藥大學(xué)動物實驗研究中心,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后開始實驗造模。
1.2 藥物與試劑:補腎化瘀方由仙靈脾、女貞子、黃精、黨參、虎杖、丹參、郁金、積雪草(比例1.25∶1.25∶1.67∶1.25∶2∶2.5∶1∶1.25)等組成,由本院制劑室制成流浸膏。CCl4(批號:20140319)由上海凌峰化學(xué)試劑有限公司提供;總RNA提取試劑(批號:AK1703)、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(A140832A)、TB Green熒光定量 PCR試劑(批號:AH80345A)為寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品;總蛋白提取試劑盒(批號:20190425)為江蘇凱基生物技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品;10%TGX Stain-FreeTMFastCastTMAcrylamide Kit(批號:64096791)為美國BIO-RAD公司產(chǎn)品,BCA定量試劑盒(批號:A90723)、GAPDH鼠單克隆抗體(批號:A85370844)、Potent ECL試劑盒(批號:A82610615)為杭州聯(lián)科生物技術(shù)有限公司;Mst1兔單克隆抗體(產(chǎn)品號:14946S、Yap鼠單克隆抗體(產(chǎn)品號:12395S)、Phospho-Yap兔單克隆抗體(產(chǎn)品號:13008S)為美國CST公司產(chǎn)品;CTGF鼠單克隆抗體(批號:C096)為美國Santa Cruz公司產(chǎn)品。
1.3 主要儀器:生物樣品均質(zhì)器(法國Bertin Technologies),核酸蛋白分析儀(英國柏精BioDrop);全波長酶標儀(美國Bio-TeK);熒光定量PCR儀(美國BIORAD)、垂直電泳及半干轉(zhuǎn)系統(tǒng)(美國BIO-RAD);雙近紅外分子成像系統(tǒng)(美國LI-COR)。
1.4 實驗方法:40只大鼠按每組8只隨機分對照組、模型組、BYHYF低劑量組、BYHYF劑量組、BYHYF高劑量組5組。對照組每周2次用橄欖油按3mL/Kg體重皮下注射,其他4組以40%CCl4(V/V,以橄欖油配制成)按3mL/Kg體重皮下注射,每周2次,首次加倍,均連續(xù)6周;在造模的同時,BYHYF低、中、高劑量組分別按11、22、44mg/(Kg體重·d)進行灌胃,連續(xù)6周;正常對照組和肝纖維化模型組則灌服等容量的0.9%NaCl,連續(xù)6周;所有大鼠予以普通大鼠飼料喂養(yǎng),自由飲水。末次給藥次日大鼠空腹3%戊巴比妥鈉尾部靜脈注射麻醉下處死大鼠并分離肝臟,部分肝組織10%中性甲醛固定后常規(guī)HE和Masson染色,觀察肝組織炎癥和纖維化;部分投入液氮中凍存,2~3h后移入-80℃冰箱用于基因和蛋白檢測。Mst1、Yap、CTGF的mRNA的表達采用qRT-PCR技術(shù),以β-actin為內(nèi)參,相對表達量(2-ΔΔCt)表示目標基因相對表達量,引物由生工生物工程(上海)有限公司設(shè)計并合成,Mst上游引物:5’-TGAAGAGCTGGACTGTGGAGGAC-3,下游引物5’-GGATTGGCTGCCGCTTGGAG-3’,擴增片段:114bp;Yap上游引物:5’-GCCATGAACCAGAGGATCACTCAG-3’,下激引物:5’-AGCCTCTCCTTCTCCATCTGTAGC-3’;擴增片段152bp;CTGF上游引物:5’-CACCGCACAGAACCACCACAC-3’,下游引物:5’-GGCAGGCACAGGTCTTGATGAAC-3’,擴增片段96bp;β-actin上游引物:5’-TGTTGCCCTAGACTTCGAGCA-3’,下 游 引 物 5’-CCATACCCAGGAAGGAAGGCT-3’,擴增片段155bp。采用全蛋白抽提試劑盒提取肝組織總蛋白,BCA法進行蛋白定量,Western blot技術(shù)檢測Mst1、Yap和CTGF蛋白表達及Yap的磷酸化表達,以GAPDH為內(nèi)參。
2.1 補腎化瘀方對肝纖維化大鼠肝組織病理影響:HE和Masson染色發(fā)現(xiàn)對照組肝組織結(jié)構(gòu)正常,肝細胞從中央靜脈呈索狀排列,膠原著色僅見于血管壁;模型組大鼠肝組織大量炎細胞浸潤、肝細胞脂肪變,小葉內(nèi)肝細胞廣泛壞死灶,膠原纖維增生進入小葉達中央靜脈周圍,小葉結(jié)構(gòu)紊亂;與模型組比,BSHYF低、中、高劑量組大鼠肝組織炎細胞浸潤和肝細胞壞死有不同程度改善,纖維結(jié)締組織沉積顯著減少,見圖1。
2.2 補腎化瘀方對肝纖維化大鼠肝組織Mst1、Yap、CTGF基因mRNA表達的影響:模型組大鼠肝組織Mst1mRNA和Yap mRNA較對照組分別有下降和上調(diào)趨勢,但均差異無顯著性(P>0.05);BSHYF低、中、高劑量組Mst1 mRNA和Yap mRNA較模型組分別有上調(diào)和下降趨勢,但差異無顯著性(P>0.05)。模型組CTGF mRNA表達較對照組顯著升高(P<0.01),BSHYF中、高劑量組大鼠CTGF mRNA表達較模型組顯著下調(diào)(P<0.01)。見圖2。
圖1 補腎化瘀方對肝纖維化大鼠肝組織病理影響
圖2 補腎化瘀方對肝纖維化大鼠肝組織Mst1、Yap、CTGF基因mRNA表達的影響
2.3 補腎化瘀方對肝纖維化大鼠肝組織Mst1、Yap、CTGF蛋白表達的影響:模型組大鼠肝組織Mst1蛋白表達較對照組顯著下降(P<0.01),BSHYF高劑量組Mst1蛋白表達較模型組顯著上調(diào)(P<0.01);模型組大鼠肝組織Yap、CTGF、蛋白表達較對照組顯著上升(P<0.01),BSHYF低、中、高劑量組Yap、CTGF蛋白表達較模型組顯著下降(P<0.01);模型組大鼠肝組織Yap磷酸化水平與對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),BSHYF低、中、高劑量組較模型組p-Yap磷酸化表達有上調(diào)趨勢,但差異并無顯著性(P>0.05)。見圖3。
圖3 補腎化瘀方對肝纖維化大鼠肝組織Mst1、Yap、CTGF蛋白表達的影響
補腎化瘀方是課題組根據(jù)肝纖維化“本虛標實”的病機特點提出的治療慢性肝纖維化的中藥復(fù)方,具有補腎健脾以扶正,理氣化瘀解毒以驅(qū)邪的功效,前期的研究已表明,該方改善CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化大鼠肝組織炎癥和纖維化程度,保護肝細胞,防止肝纖維化進展[3-4]。本研究進一步從Hippo信號通路探討其療效的作用機制。
近年來研究發(fā)現(xiàn)Hippo信號通路可通過影響HSCs的轉(zhuǎn)分化、增殖和凋亡,進而影響肝纖維化的發(fā)生及進展[5]。Mst1是該途徑上游信號的核心組成部分,也是維持正常肝細胞狀態(tài)的必要條件[6]。正常肝組織中Hippo通路的激活源于對Mst1磷酸化。磷酸化Mst1能直接磷酸化Lats1/2外,還能分別與支架蛋白Sav1、銜接蛋白Mob1結(jié)合間接促發(fā)Lats1/2磷酸化?;罨腖ats1/2磷酸化Yap中的絲氨酸殘基,導(dǎo)致p-Yap(Ser127)與14-3-3結(jié)合,使Yap泛素化、降解,阻礙Yap由細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞核的途徑,使Yap保留在細胞質(zhì)中;位于細胞質(zhì)中的Yap不能與核內(nèi)TEAD結(jié)合,從而抑制了Yap轉(zhuǎn)錄活性[7]。當Hippo信號通路被抑制時,未磷酸化Yap可由細胞質(zhì)向細胞核內(nèi)積聚;移位至核內(nèi)的Yap本身不與DNA結(jié)合,它可與多個轉(zhuǎn)錄因子(如TEAD)相互作用以驅(qū)動靶基因(如CTGF)表達[8]。Tadanors[9]等人發(fā)現(xiàn)Yap介導(dǎo)的腫瘤發(fā)生與Yap-TEAD介導(dǎo)的CTGF轉(zhuǎn)錄激活有關(guān)。多項研究發(fā)現(xiàn)Yap在HSCs早期活化期間出現(xiàn)大量細胞核內(nèi)積累,抑制Yap可阻止HSCs纖維化生成[10]。CTGF是Yap下游效應(yīng)因子,降低CTGF的表達可抑制HSCs的增殖與遷移[11]。因此,Hippo信號通路中Yap核質(zhì)穿梭是調(diào)節(jié)TEAD活性,控制CTGF表達的關(guān)鍵;而CTGF也被認為是Yap在肝纖維化中的直接靶點。
本研究發(fā)現(xiàn),肝纖維化模型組大鼠肝組織中Mst1蛋白表達較正常對照組明顯下降(P<0.01),Yap蛋白、CTGF mRNA及蛋白表達較對照組有明顯上升(P<0.05,P<0.01),推測在早期肝損狀態(tài)下,Hippo信號通路中上游信號Mst1對p-Yap的作用可能被抑制,促使Hippo信號通路激活,促進肝纖維化發(fā)生。應(yīng)用補腎化瘀方干預(yù)后,高劑量組Mst1蛋白表達較模型組增強(P<0.01),低、中、高劑量組Yap、CTGF蛋白表達以及中、高劑量組CTGF mRNA表達較模型組顯著下降(P<0.01),結(jié)合我們前期研究,發(fā)現(xiàn)不同劑量的補腎化瘀方能抑制肝纖維化大鼠肝組織α-SMA表達和HSCs的活化[3]。研究表明,補腎化瘀方對Hippo的上游信號Mst1、Yap的促進作用使得對核內(nèi)靶基因的激活作用增強,這一系列反應(yīng)最終導(dǎo)致Hippo信號通路的活化被抑制和纖維化程度被減弱。綜上所述,補腎化瘀方可能對Hippo/Yap信號通路的激活起到抑制作用,進而抑制HSCs的活化,這可能是該方抗肝纖維化的作用機制之一。