mTOR/HIF-1α信号通路在布-加综合征肝纤维化中的作用机制研究

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背景及目的布-加综合征是由下腔静脉或(和)肝静脉阻塞引起的复杂肝脏血管疾病,继发肝窦压力增加,导致肝脏淤血和门脉高压,伴或不伴下腔静脉高压综合征,若不及时治疗,会发展为肝纤维化、甚至肝硬化和肝癌。我国是世界上布-加综合征病例最多的国家,且患者多集中于河南省等淮河流域省份。关于布-加综合征所致肝纤维化的病理机制目前研究较少。mTOR相关信号通路在传统肝纤维化中有着显著激活。而布-加综合征肝纤维化与传统肝纤维化发病机制有所不同,且mTOR/HIF-1α通路在布-加综合征肝纤维化的机制鲜有报道。因此,本研究旨在探讨mTOR/HIF-1α信号通路在布-加综合征肝纤维化中的作用机制。方法1.将雄性C57BL/6J小鼠按数字随机表法随机分为假手术组、假手术+雷帕霉素组、布-加综合征组、布-加综合征+雷帕霉素组,每组均10只。采用肝后段下腔静脉部分结扎法构建小鼠布-加综合征模型;假手术组未结扎下腔静脉。假手术+雷帕霉素组和布-加综合征+雷帕霉素组小鼠隔天腹腔注射雷帕霉素(2 mg/kg,5%DMSO溶液配制),假手术组和布-加综合征组注射同等剂量5%DMSO溶液。2.造模6周后取材,部分肝脏组织用于制作石蜡切片进行HE、天狼星红染色观察肝脏病理变化,免疫组织化学染色检测肝组织中α-SMA、Fibrinogen的表达;新鲜肝脏组织提取蛋白和RNA,分别用Western blot检测α-SMA、Fibrinogen、p-mTOR、mTOR、HIF-1α、CollagenI、VEGF 蛋白水平,实时荧光定量 PCR 检测 CollagenI、mTOR、HIF-1α、VEGF mRNA 水平。采用 GrahPad Prism 9 软件进行统计学处理并制作图表,正态分布的计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,组间的比较采用单因素ANOVA检验,进一步比较采用LSD-t检验。结果1.本研究成功建立小鼠布-加综合征肝纤维化模型,造模6周后,HE及天狼星红染色显示小鼠肝脏中央静脉周围及肝窦淤血严重,窦间隙增宽,胶原沉积增加,且在肝静脉之间出现桥接纤维化。2.雷帕霉素可降低肝纤维化相关指标,布-加综合征组较假手术组胶原沉积、肝重、肝指数、α-SMA及CollagenI蛋白、CollagenI mRNA表达均显著增高(P<0.05),而布-加综合征+雷帕霉素组较布-加综合征组胶原沉积、肝重、肝指数、α-SMA 及 CollagenI蛋白、CollagenI mRNA 表达有明显降低(P<0.05)。3.雷帕霉素可降低微血栓相关指标,免疫组化及Western blot结果均表明,布-加综合征组较假手术组Fibrinogen蛋白表达显著增高(P<0.05),而布-加综合征+雷帕霉素组较布-加综合征组Fibrinogen表达有明显降低(P<0.05)。4.雷帕霉素对mTOR/HIF-1α信号通路的影响,与假手术组相比,布-加综合征组mTOR/p-mTOR、HIF-1α、VEGF蛋白及mRNA表达均显著增高(P<0.05),而布-加综合征+雷帕霉素组较布-加综合征组mTOR/p-mTOR、HIF-1α及VEGF蛋白及mRNA表达有明显降低(P<0.05)。结论mTOR/HIF-1α信号通路明显参与布-加综合征肝纤维化的发生发展过程。布-加综合征肝纤维化的发生与肝窦微血栓的形成有密切关系。而雷帕霉素改善布-加综合征肝纤维化可能与减少微血栓形成、mTOR/HIF-1α通路有关。
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