hmgb1对肝星状细胞细胞外基质合成的影响.docx
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hmgb1对肝星状细胞细胞外基质合成的影响
作者:
韩红莉杨柳絮吴红样赵中夫【摘要】 目的:
探讨高迁移率族蛋白b1(hmgb1)对肝星状细胞(hepaticstellatecellhsc)合成细胞外基质(extracellularmatrixecm)的影响。
方法:
剂量效应组分别用含hmgb10mg/l,0.1mg/l,1.0mg/l,10mg/l,20mg/l和40mg/l的hmgb1培养液培养hsc-t66h;时间效应组以含有10mg/lhmgb1的培养液培养0h、6h、12h、18h和24h,对照组以不含hmgb1的培养液分别培养hsc-t6细胞,留取各组培养液离心后的上清,用双抗体夹心elisa方法检测其上清中p?
p和c?
的含量。
结果:
对照组hsc-t6细胞ecm分泌量较低;hsc-t6的ecm分泌量与hmgb1呈剂量依赖关系(r=0.835,0.955,p<0.05);10mg/lhmgb1时间效应组的p?
p,c?
分泌量在18h和24h均明显高于对照组(p<0.05)。
结论:
hmgb1能诱导hsc-t6细胞分泌ecm,可能在肝纤维化的发生、发展中发挥重要作用。
【关键词】 hmgb1;hsc-t6;细胞外基质;肝纤维化 abstract objective:
toinvestigatetheeffectofhumanhighmobilitygroupbox1protein(hmgb1)ontheextracellularmatrixsecretionofrathepaticstellatecellandexplorethefunctionofhmgb1intheoccurrenceanddevelopmentofhepaticfibrosis.methods:
theeffectsofvariousdosesofhmgb1ontheecmsecretionofthehsc-t6cells:
cellsweredividedintosixgroups(0mg/l,0.1mg/l,1.0mg/l,10mg/l,20mg/l,40mg/l),eachgroupcellswerestimulatedbydifferentconcentrationsofhmgb1for6h;therelationshipstimulatedtimeofhmgb1andsecretionofecminhsc-t6cells:
cellsweredividedintocontrolgroupandstimulatedgroups(0h,6h,12h,18h,24h,hmgb110mg/l).thep?
pandc?
ofculturesupernatantweredetectedbyelisamethod.results:
thesecretionofecminthecontrolgroupswaslow,butitwasobviouslyincreasedinthestimulatedgroups.anditwasincreasedastimewenton(0h-24h)andthesecretionofecminstimulatedgroupswereobviouslyhigherthanincontrolgroupsat18h,24h(p<0.05).therewassignificantlydose-dependentrelationshipin0.1mg/l-10mg/lscope(r=0.835,0.955,p<0.05).conclusion:
thesecretionofecminhsc-t6cellwasinducedbyhmgb1whichcouldplayanimportantroleinthedevelopmentofhepaticfibrosis. keywords hmgb1;hsc-t6;ecm;hepaticfibrosis 目前认为,hsc的激活是肝纤维化发生发展的关键环节[1],hsc激活的始动因素是肝损伤和炎症反应,而hsc激活的过程包括早期启动激活和后期“持久化”激活,激活的“持久化”是维持hsc激活状态及产生ecm的必要条件。
多种急性肝损伤因素虽能引发早期启动激活,但因为缺乏“持久化”激活因素,所以不会导致肝纤维化或肝硬化的发生(如hav/hbv引起的急性肝炎),而各种慢性感染或慢性炎症反应能持续激活hsc(如 hcv/hbv引起的慢性肝炎),因此,慢性炎症反应的持续存在是hsc激活“持久化”的基础。
近年来,随着对炎症反应认识的深入,人们发现了一种有效的炎症介质hmgb1,它具有较其他细胞因子释放晚和作用时间长的特点[2]。
那么hmgb1是否对肝纤维化的发生、发展发挥重要作用呢?
我们课题组的先前研究表明在肝纤维大鼠的肝组织中hmgb1的表达明显增强,但hmgb1是否通过激活hsc参与肝纤维化的发生发展目前尚不清楚,本研究拟通过hmgb1刺激hsc以观察ecm的合成情况来进一步探讨hmgb1与肝纤维化的关系。
1 材料与方法 1.1 主要试剂 hmgb1由本室制备保存;新生胎牛血清(fcs)为杭州四季青生物工程材料研究所产品;高糖型dmem购自英国gibco公司;大鼠p?
p,c?
双抗体夹心elisa检测试剂盒购自上海晶天生物科技有限公司(进口分装);hsc-t6细胞株由北京地坛医院肝病研究所惠赠。
1.2 实验分组及处理 大鼠hsc-t6细胞系在含10%的胎牛血清的dmem培养基中培养传代4次至对数生长期,调整细胞数为2×105密度接种于6孔培养板中,每孔1ml,细胞贴壁后改用2%的胎牛血清的dmem培养液同步饥饿培养2h,使培养细胞处于g0期后做下面实验:
hmgb1的剂量效应组:
分别用含有0mg/l、0.1mg/l、1.0mg/l、10mg/l、20mg/l和40mg/l的hmgb1培养液培养hsc-t6,6h后,收集hmgb1刺激孔及对照孔培养上清液,用双抗体夹心elisa法测hsc-t6培养上清液中p?
p,c?
的含量。
以上每组均设3个复孔,具体操作严格按照试剂盒说明进行。
hmgb1的时间效应组:
刺激组(10mg/lhmgb1)和正常对照组(等量的pbs)分别用含10mg/lhmgb1和等量的pbs的dmem培养液培养hsc-t6细胞0h、6h、12h、18h和24h,同上收集培养上清液用双抗体夹心elisa方法测hsc-t6培养上清液中p?
p,c?
的含量。
以上每组均设3个复孔,具体操作严格按照试剂盒说明进行。
1.3 统计学方法 采用spss12.0统计软件,进行spearman相关分析,单因素anova(方差分析),两样本比较采用lsd-t检验,实验数据均以(x±s)表示,p<0.05判定有显著性差异。
2 结果 2.1. hmgb1对hsc-t6分泌p?
p、c?
的剂量效应 hmgb1能促进hsc-t6分泌p?
p、c?
,在一定浓度范围内(0.1mg/l~10mg/l)呈剂量依赖关系(r=0.835,0.955,p<0.05),当hmgb1浓度为10mg/l时,hmgb1显著促进hsc-t6分泌p?
p、c?
并达峰值,当hmgb1浓度为20mg/l时,hsc-t6p?
p、c?
的分泌量与10mg/l时相当,hmgb1浓度为40mg/l时分泌量下降。
(见表1)表1 不同剂量的hmgb1对hsc分泌ecm的影响 2.2. hmgb1对hsc-t6分泌p?
p,c?
的时间效应 刺激组hsc-t6分泌p?
p、c?
在0h~24h间呈递增趋势,随着时间的延长增加,呈时间依赖关系(r=0.970,0.982,p<0.05),正常对照组上清液p?
p、c?
含量变化趋势与hmgb1刺激组一致。
在6h和12h两组上清液p?
p、c?
的含量无显著差异(p>0.05),但在18h、24h刺激组上清液p?
p,c?
含量明显高于正常对照组(p<0.05)(见图1,图2)。
3 讨论 目前认为hsc在肝纤维化的进程中起重要的作用,在慢性损伤因素的持续作用下,肝脏内大量的细胞因子分泌,其中最主要的有tgf-β、pdgf等[3],可以使静止的hsc活化、增殖,产生大量的细胞外基质(ecm)沉积于肝组织,由于其在肝纤维化中的特殊性地位。
因此,体外培养hsc常作为肝硬化基础及实验治疗研究的重要手段[4~11]。
一般认为,原代培养的hsc适用于研究相对静止的hsc生物学行为,而传代培养的hsc适用于研究活化的hsc生物学行为,本实验研究hsc的激活机制适宜选择静止状态的hsc,但原代hsc仅占肝脏非实质细胞数的5%~10%,不管采用何种分离技术,最终得率很低。
此外,原代培养的hsc细胞不甚稳定,细胞分离状况及培养条件对实验结果的影响较大,为克服上述缺陷,目前逐渐倾向以hsc系代替原代hsc作为研究的靶细胞,并已建立若干hsc系。
本研究采用的hsc-t6细胞系是由大鼠肝星状细胞经过sv40病毒转染后形成的永生细胞系,具有无限传代的特性,是肝纤维化研究的良好模型。
ecm过度沉积是肝纤维化形成中关键的一步,ecm主要包括:
(1)胶原:
?
型,?
型,?
型、?
型。
(2)蛋白多糖:
硫酸软骨素、硫酸皮肤素、透明质酸等。
(3)糖蛋白:
层粘连蛋白、纤维连接蛋白、副层粘连蛋白、副纤维连接蛋白、粗纤维调节素。
纤维化的肝脏含6倍于正常肝脏的胶原,其中?
?
和?
型胶原的含量显著增高。
因此,检测ecm成分的含量常作为肝纤维化的辅助诊断手段[12~13],目前认为p?
p,c?
层粘连蛋白及透明质酸是最具代表性的肝纤维化血清学指标,因此在实验中我们采用体外培养的hsc作为研究的靶细胞,用elisa方法检测培养细胞上清液中p?
p,c?
的含量。
本实验所用的hsc是经过传代培养的活化细胞有一定水平的ecm表达,因此通过在此基础上采用hmgb1作用于hsc作为刺激组,并设立相应的对照组观察ecm量的变化来说明问题。
我们研究证实随着hmgb1浓度的增加其促进hsc分泌ecm能力也相应增加,正常培养的hsc-t6细胞ecm分泌量较低,而经hmgb1刺激后hsc能分泌大量的p?
p,c?
。
在0.1mg/l~10mg/l范围内,hmgb1诱导hsc-t6分泌p?
p,c?
的量与hmgb1的浓度呈显著的剂量依赖性关系;hsc-t6ecm的分泌与时间关系显示:
hmgb1刺激组与无hmgb1刺激的对照组hsc-t6分泌ecm的量在0h~24h之间呈时间依赖性关系。
但对照组与刺激组相比,各相应时间点ecm的分泌量低于刺激组,在18h、24h两个时间点有显著差异。
上述研究结果进一步表明,即使传代培养的hsc作为具有活化生物学行为细胞,但在体外失去hmgb1刺激后,其分泌ecm的作用也逐渐减低。
因此,hmgb1在肝纤维化的发生发展过程中可能发挥重要作用。
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