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肝纤维化(HF)和肝硬化是对各种不同慢性肝损伤的应答反应,例如慢性病毒感染、免疫损伤、遗传性金属物质过度沉积、寄生虫病以及中毒损伤等。由于以上疾病在世界范围的流行,使得HF在全球有着高发病率和死亡率。因此迫切需要预防、阻断甚至是逆转HF的有效治疗。研究发现,HF的致病因子被清除后,HF可以得到逆转。大量的研究工作努力尝试寻找有效的逆转HF的治疗方法,遗憾的是到目前为止尚没有找到确切有效的抗纤维化的治疗方法。然而明确阐明耶发生发展的机制将为药物治疗HF提供有力的依据。
HF的实质是以胶原分泌为主的细胞外基质(ECM)的过度沉积。而活化的肝星状细胞(HSC)是肝内ECM的主要来源。在各种致纤维化的损伤因素作用下,HSC表型从富含维生素A的静息状态转变为具有致纤维化作用的活化状态。伴随着HSC的激活,大量的细胞因子及其信号转导通路被激活,不仅可以维持HSC的活化状态还可以维持HSC的增殖活性和分泌活性。近年来细胞因子及其信号转导通路在HF形成中的作用得到越来越多的研究。HSC的化和增殖可能涉及多种细胞因子及其信号转导通路的参与。其中丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)通路是参与HSC活化的一条重要的细胞内信号转导通路。MAPK是细胞内重要的酪氨酸磷酸化激酶,是多种信号转导途径的汇集点,因此对于MAPK的研究受到更多的关注。MAPK均属于Ser/Thr蛋白激酶家族,其在Ser/Thr双位点磷酸化后方可被激活,其主要成员有3个:细胞外信号调节激酶(ERK),c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p38MAPK。它们可以被多种细胞因子及应激因素激活,而后易位至胞核并激活多种核转录因子,参与各种细胞应答,包括增殖,分化及调节各种特定的代谢通路。ERK通路是MAPK信号转导通路中的一条重要而经典的信号转导通路。它在包括细胞增殖、粘附、迁移、分化、凋亡和细胞周期等多种细胞生物活性中发挥着重要的作用。研究发现各种肝损伤时ERK可被已知最强的促HSC增殖细胞因子--血小板衍化生长因子(PDGF)激活后移位入胞核,进一步调节基因转录并促进细胞增殖。
奥曲肽(Oct)是第一种应用于临床的人工合成的八肽生长抑素(SST)类型,其克服了天然SST选择性差且半衰期短的特点,作用单一而持久。Oct具有抑制分泌和抗增殖功能,它不仅可以用于治疗分泌型的垂体腺瘤、转移的胰岛细胞类癌瘤和生长抑素受体(SSR)阳性的神经内分泌肿瘤和腺癌等,而且可以用于治疗肝硬化导致的食管静脉曲张破裂出血。近年越来越多的研究表明Oct亦可以抑制肿瘤细胞的增殖。研究表明HF的发生发展的中心环节是HSC活化增殖,因此HSC是治疗HF的靶向细胞。Oct抑制HSC的活化增殖从而抗HF的作用及其具体的分子机制国内外研究报道较少。
基于此,本研究以四氯化碳(CCl4)诱导大鼠HF模型,给予Oct干预,利用HE染色、Masson染色、免疫组化、RT-PCR等技术观察比较实验性HF模型以及Oct干预治疗后肝脏组织病理学改变及胶原纤维、α-SMA和ERK的表达情况。明确奥曲肽对CCl4诱导大鼠实验性HF的治疗作用,并进一步从分子水平阐明Oct治疗CCl4诱导实验性大鼠HF的可能机制,为Oct临床治疗HF提供理论及实验依据。
[目的]观察Oct对于实验性HF的治疗作用及其可能的分子机制,为Oct临床治疗HF提供理论及实验依据。
[材料和方法]雄性SD大鼠52只(180-220 g),随机分为正常对照组(n=12)、模型对照组(n=24)和治疗组(n=16),模型组和治疗组大鼠皮下注射40%CCl4/橄榄油溶液,首剂量按体重计算为1.2 ml/100 g,以后2次/周,每次剂量为0.6 ml/100 g,持续9周,大鼠自由饮水、摄食,正常对照组皮下注射纯橄榄油。治疗组于造模第4周给予皮下注射Oct注射液,10ug/kg,2次/日,治疗至9周,正常对照组和模型对照组皮下注射生理盐水,10 ml/kg。实验3周结束时分别处死正常对照组大鼠4只和模型对照组大鼠8只,实验第6周、9周结束时分别处死正常对照组大鼠4只、模型对照组和治疗组大鼠各8只,取其肝脏标本;部分肝组织经10%的甲醛固定,石蜡包埋,2-3μm厚度连续切片,采用HE和Massion染色确定其病理变化,并进一步采用免疫组化染色观察HSC活化标志蛋白α-SMA和ERK的表达变化,显色结果采用IIP5.0图像软件行半定量分析;部分肝组织经液氮冻存,提取总RNA,RT-PCR检测ERK mRNA的表达变化。
本研究所有计量资料以均数±标准差(x±s)表示,使用SPSS13.0软件对数据进行方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
[结果]
(1)HF形成过程中,3周、6周、9周各时间段的病理组织学显示肝细胞变性、坏死逐渐加重,胶原纤维表达逐渐增多,与正常对照组结果对比具有显著统计学意义;Oct治疗组肝细胞的变性、坏死明显减轻,胶原纤维表达明显减少,与模型对照组结果相比有显著统计学意义。
(2)免疫组化结果显示:HF形成过程中α-SMA的表达逐渐增加,与正常对照组结果对比有显著统计学意义;Oct治疗组α-SMA的表达明显减少,与模型对照组结果相比有显著统计学意义。
(3)免疫组化及RT-PCR结果显示:HF形成过程中,ERK的表达逐渐增加,与正常对照组结果相比有显著统计学意义;Oct治疗组ERK表达明显减少,与模型对照组结果相比有显著统计学意义。
[主要结论]
(1)Oct可以降低HF进程中胶原的表达,发挥治疗试验性HF的作用。
(2)Oct可通过下调ERK的表达,从而抑制HSC的活化、增殖,进而减少胶原的合成,阻断HF的进展。