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目的 肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)是由间质细胞产生的一种细胞因子,具有促使细胞分裂、移动和组织器官的形态发生,以及诱导和启动肝再生的作用,在肝脏、肺脏和肾脏等脏器的损伤后再修复中发挥重要作用。本实验采用真核表达质粒,在哺乳动物细胞株CHO-K1中表达了重组人肝细胞生长因子(recombinant human hepatocytegrowth factor,rhHGF),并对其进行初步纯化。由于rhHGF的表达水平较低,难以获得足量的rhHGF进行体内实验,因此,将表达质粒导入小鼠体内,观察rhHGF对四氯化碳(carbon tetrachloride,CCl4)诱导的小鼠肝纤维化的拮抗作用,并对其作用机制进行研究。方法与结果 根据实验目的,本文的实验可分三部分:1、rhHGF在CHO-K1细胞中的表达 聚乙烯二醇沉淀法纯化真核稳定表达质粒pEE14/rhHGF,用Lipofectin试剂介导质粒DNA转染入CHO-K1细胞中,蛋氨酸亚氨基代砜(methionine sulfoxmine,MSX)筛选阳性细胞克隆。通过逆转录聚合酶链式反应(reverse transcriptionpolymerase chain reaction,RT-PCR)法,从阳性克隆细胞中扩增出人HGFmRNA特异性396bp片段,证实rhHGF在mRNA水平上得到表达;通过酶联免疫吸附实验(enzyme linked immuno sorbance assay,ELISA)确定培养上清液中rhHGF的含量在8-10μg/L左右,证实rhHGF在蛋白水平上得到表达。细胞培养上清液明显促使[3H]同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷掺入原代培养的大鼠肝细胞,显示上清液促进肝细胞DNA的合成,表明获得的CHO-K1阳性克隆细胞株能表达有活性的rhHGF。2、rhHGF的纯化 首先应用超滤的方法除去培养上清液中分子量小于10KD的组份,随后采用Heparin-Sepharose CL6B亲和层析柱进一步分离。洗脱的组份经ELISA法检测,发现rhHGF主要分布在0.9至1.3M NaCl之间的洗脱部分。SDS-聚丙烯酚胺凝胶电泳(SDS-PAGE)显示,非还原条件下,约60KD处有较均一条带;还原条件下约62和34KD处各有一条带。[‘H同位素掺入实验表明,纯化的 hHGF明显促进大鼠肝细胞DNA的合成。3、rhHGF对小鼠肝纤维化的桔抗作用 由于获得的CHO.KI细胞株每升培养液中的表达量只有微克水平,难以大量提取纯化进行动物体内实验,因此本实验采用将hHGF表达质粒导入小鼠体内的方法,观察其对小鼠肝纤维化的保护作用。首先制作CC14诱导的小鼠肝纤维化模型,然后将 50 ug pUC七R a /hHGF真核瞬时表达质粒包裹在仙台病毒融合蛋白-核蛋白组分HMGI脂质体混合物中,造模后第三周开始每5天一次由尾静脉注射人小鼠体内,同时设腹腔注射复方丹参为治疗对照组。在注射质粒后第1、3、5天,分别于小鼠肝脏和脾脏中可检测到rhHGFInRNA的RT-PCR扩增片段;通过ELISA法分别在注射质粒后第1、3、5、7天检测到小鼠血浆中 hHGF的含量为 40.53pg/thl、49.84pg/ffil、45.39Pg/ml、52.31Pg/ml,从而证实 hHGF在小鼠体内得到表达。8周后,取血清做生化检测,剖取小鼠肝脏制作石蜡切片,分别进行HE染色、Masson氏结缔组织染色、网状纤维的银染,结果表明,pUCSR a /rhHGF治疗组明显降低血清谷丙转胺酶(GPT),提高血清白蛋白水平。病理切片显示,模型组肝组织呈典型的肝纤维化病变,复方丹参治疗组病变较轻,PUC石R a lrilt1GF治疗组能促进肝实质细胞增殖,明显抑制胶原纤维的沉积,病变最轻。蛋白免疫印迹法(western blot)显示,pUC习R aaHGF治疗组的肝脏中细胞增殖核抗原(proliferating cell nuclearaninen,PCNA)的表达水平高于造模组及复方丹参组,转化生长因子 6山fdrisfognifig growth factof pl,TGF fil)和口平滑肌肌动蛋白(Q SmOOthmuscle actin,a七MA)的表达水平低于造模组及复方丹参组,表明尾静脉注射 pUC石R a /rhHGF质粒可促进CCI’诱导的肝纤维化小鼠肝细胞DNA合成,抑制TGF pl和Q-SMA的表达。结论1、获得能表达有活性 rift1GF的 CHO{ 细胞株,表达量在 8 t以上。2、通过肝素亲和层析,获得初步纯化的具有生物学活性的rilriGF。3、尾静脉注射 PUCSR a /rhHGF表达质粒对 CCI。诱导的肝纤维化具有 叫一 明显的桔抗作用,其机制可能在于促进肝细胞增殖以及抑制TGF pl的产 生。