蒙药七味清肝散经JAK2/STAT3通路抗肝纤维化作用的研究

来源 :内蒙古医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alexhome
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目的:研究七味清肝散在体内、外的抗肝纤维化(Hepatic fibrosis,HF)作用,并利用一系列分子实验方法探索七味清肝散在体内、外抗肝纤维化的作用机制。方法:(1)Wistar大鼠50只,分为空白组、HF模型组以及七味清肝散低、中、高剂量组[135、270、405 mg/(kg?d)],除空白组外,各组均灌胃50%四氯化碳(carbon tetrachloride,CCl4)花生油溶液,每周两次,给药组大鼠按相应剂量给予七味清肝散,每天一次。10周后,麻醉,取血,离心后用血清测定丙氨酸转氨酶(Alanine Aminotransferase,ALT)、天冬氨酸转氨酶(Aspartate transaminase,AST)、碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase,ALP)的含量;取肝脏组织,观察大体形态,称重,计算肝系数;取肝脏组织,测定羟脯氨酸(hydroxyproline,HYP)含量;另取肝脏组织,固定,包埋,切片后做HE和Masson染色,观察肝脏组织病理学变化;免疫组织化学法检测肝脏组织中α-平滑肌肌动蛋白(alpha smooth muscle actin,α-SMA)的表达;利用转录组测序技术,联合生物信息学分析,通过富集、筛选、检索大量文献后得到与肝纤维化相关的信号通路;提取肝组织中的RNA,利用q-PCR技术检测α-SMA、Ⅰ型胶原蛋白(CollagenⅠ)、Janus激酶2(janus kinase 2,JAK2)、信号传导及转录激活蛋白(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)m RNA的含量;提取肝脏组织中的蛋白,利用Western blotting技术检测α-SMA、CollagenⅠ、JAK2、STAT3、p-JAK2、p-STAT3的表达水平。(2)Wistar大鼠16只,分为空白组和七味清肝散给药组[1350mg/(kg?d)],给药组每天灌胃一次,7天后,麻醉,取血,离心,同组血清合并,56℃灭活,滤膜过滤后,得含药血清。培养大鼠肝星状细胞(Hepatic stellate cell,HSC),分为空白组、含药血清低(10%)、中(15%)、高(20%)剂量组。利用MTT法检测不同含药血清浓度[10%、15%、20%]及不同给药时间[24h、48h、72h]对细胞增殖的影响,确定七味清肝散对细胞增殖的抑制作用及最佳作用时间。提取细胞RNA,利用q-PCR技术检测α-SMA、CollagenⅠ、JAK2、STAT3 m RNA的含量;提取细胞蛋白,利用Western blotting技术检测α-SMA、CollagenⅠ、JAK2、STAT3、p-JAK2、p-STAT3的表达水平。Annexin V-FITC和PI双染,经流式细胞仪检测HSC-T6细胞凋亡情况。结果:(1)空白组大鼠肝脏呈现鲜红色,柔软光滑;模型组大鼠肝脏呈现暗红色甚至黄色,非常粗糙;七味清肝散高、中、低剂量组大鼠肝脏呈现深红色,稍粗糙。与空白组相比,模型组大鼠肝脏系数显著增高(P<0.01),ALT、AST、ALP、HYP含量均显著升高(P<0.01);与模型组相比,七味清肝散低剂量组肝脏系数下降(P<0.05),各剂量组ALT、AST、HYP含量均下降(P<0.01),高剂量组ALP含量显著下降(P<0.01)。HE和Masson染色可见空白组大鼠肝小叶结构完整,肝细胞排列整齐,包浆均匀,未见变性坏死、炎症细胞浸润、纤维组织增生;模型组大鼠肝小叶结构破坏,肝板排列混乱,大量炎症细胞浸润、肝细胞气球样变、纤维组织增生,个别样本甚至出现桥接纤维化以及假小叶;七味清肝散各剂量组大鼠肝组织纤维增生减少,炎症细胞浸润减少,细胞变性、坏死减少。从Masson染色结果来看,与空白组比较,模型组胶原含量明显增多(P<0.01);与模型组相比,各剂量组胶原含量均显著下降(P<0.01)。免疫组化结果显示,与空白组相比,模型组α-SMA阳性表达面积大大增大,而七味清肝散各剂量组有所减少。q-PCR结果显示,与空白组比较,模型组大鼠α-SMA、CollagenⅠm RNA水平均显著上升(P<0.05);与模型组比较,七味清肝散各剂量组α-SMA、CollagenⅠm RNA水平显著下降(P<0.05)。Western blotting结果显示,与空白组相比,模型组大鼠α-SMA、CollagenⅠ蛋白含量显著上升(P<0.01,P<0.05);与模型组相比,七味清肝散各剂量组α-SMA、CollagenⅠ蛋白含量均显著下降(P<0.01)。(2)转录组测序结果富集、检索文献后得到JAK/STAT信号通路进行后续研究。(3)体内实验q-PCR结果显示,与空白组比较,模型组大鼠JAK2、STAT3 m RNA水平均显著上升(P<0.05);与模型组比较,七味清肝散高剂量组STAT3 m RNA水平显著下降(P<0.01);低剂量组JAK2 m RNA水平显著下降(P<0.05)。Western blotting结果显示,与空白组相比,模型组大鼠JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3(P<0.01,P<0.01,P<0.01,P<0.05)蛋白含量显著上升;与模型组相比,七味清肝散各剂量组JAK2、p-JAK2、STAT3蛋白含量均显著下降(P<0.01);七味清肝散高、中剂量组p-STAT3蛋白含量显著下降(P<0.01,P<0.05)。体外实验q-PCR结果显示,与对照组相比,各剂量含药血清组α-SMA、JAK2、STAT3的m RNA表达量均显著下降(P<0.01);各剂量含药血清组CollagenⅠm RNA含量均显著下降(P<0.01,P<0.05,P<0.01)。Western Blotting结果显示,与对照组相比,含药血清低剂量组α-SMA、CollagenⅠ、JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3蛋白表达量均显著下降(P<0.01);含药血清中剂量组α-SMA、CollagenⅠ、JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3蛋白表达量显著下降(P<0.01);含药血清高剂量组α-SMA、CollagenⅠ、p-JAK2、p-STAT3蛋白表达量显著下降(P<0.01)。MTT结果显示,24 h,含药血清各剂量组OD值显著下降(P<0.01),增殖抑制率为42.95%、50.89%、44.93%;48 h,含药血清中、高剂量组OD值显著下降(P<0.01),增殖抑制率为32.03%、33.55%;72 h,含药血清各剂量组OD值显著下降(P<0.01),增殖抑制率为21.36%、33.26%、33%。而24 h、48 h及72 h各含药血清组的细胞增殖抑制率没有显著差别(P>0.05),故选择给药后24 h进行后续实验操作。流式细胞术结果显示,与对照组相比,含药血清低、高剂量组细胞凋亡率显著增高(P<0.01,P<0.05)。结论:七味清肝散是通过降低大鼠血清中ALT、AST、ALP含量,肝脏中HYP含量及α-SMA、CollagenⅠm RNA和蛋白表达水平来产生抗HF的作用;同时,降低HSC-T6细胞中α-SMA、CollagenⅠm RNA和蛋白含量以及抑制其增殖、促进凋亡来产生抗HF的作用。七味清肝散通过下调JAK2、STAT3、p-JAK2、p-STAT3 m RNA及蛋白的表达水平从而抑制JAK2/STAT3信号通路,进而产生抗HF的作用。
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