王靜波
(解放軍第309醫(yī)院眼科,北京 100091)
肝細(xì)胞生長因子(HGF)是目前已知的生物活性最廣泛的生長因子之一。HGF通過與特異性膜受體c-met結(jié)合而發(fā)揮其多樣生物學(xué)作用。除了促進(jìn)有絲分裂活性外,HGF還作為離散因子促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)散和遷移。研究證實(shí),HGF/c-met在組織器官損傷后的再生中發(fā)揮重要作用。本研究觀察糖尿病大鼠肝臟中HGF的表達(dá)變化。
1.1試劑 鏈脲佐菌素(STZ,Sigma公司,美國),兔抗鼠HGF多克隆抗體(Santa Cruz公司,美國),枸櫞酸鹽粉劑、磷酸鹽緩沖液(PBS)粉劑、二步法免疫組化檢測試劑盒、DAB試劑盒、蘇木素(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,北京),安穩(wěn)血糖儀及血糖測試條(長沙三諾有限公司),冷凍包埋劑(櫻花,美國)。
1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及模型制備 雄性SD大鼠24只,SPF級(jí),體質(zhì)量(120±20 g),由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院動(dòng)物中心提供。大鼠在SPF級(jí)動(dòng)物中心飼養(yǎng),室內(nèi)溫度25℃左右,濕度約50%。明暗周期12 h,自由飲水和進(jìn)食。適應(yīng)性喂養(yǎng)1 w后,進(jìn)行動(dòng)物造模。
造模前,禁食12 h(不禁水)。STZ 65 mg/kg腹腔注射,對照組腹腔注射枸櫞酸鹽溶液。72 h后測血糖,隨機(jī)血糖≥16.7 mmol/L即為造模成功。每周監(jiān)測血糖。
1.3標(biāo)本制備 造模成功后第3、6、9、12和15周,分別采用過量氯胺酮麻醉致死,迅速摘除肝臟。切取塊狀肝臟大葉組織,冷凍包埋劑包埋,連續(xù)切出5 μm厚度切片,貼于免疫組化專用防脫載玻片上,晾干后甲醇固定,-80℃冰箱保存。
1.4免疫組化染色及結(jié)果判讀 冰凍切片用PBS沖洗,3%過氧化氫溶液室溫10 min,PBS洗,稀釋的HGF抗體(1∶200)室溫孵育2 h,通用型IgG抗體-辣根過氧化物酶多聚體37℃ 20 min,PBS洗,DAB顯色,PBS洗,蘇木素復(fù)染,自然水沖洗,梯度酒精及二甲苯脫水,中性樹膠封片,照相。所有切片由同一位經(jīng)驗(yàn)豐富的病理科醫(yī)師盲法閱片做出判定,每張切片觀察5個(gè)×400視野。以組織切片背景清晰、細(xì)胞漿染為淡黃至棕黃色為陽性細(xì)胞標(biāo)志。結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn)如下:不著色者為陰性,淡黃色及著色細(xì)胞<1/3為弱陽性,黃色及著色細(xì)胞占1/3~1/2為中度陽性,棕褐色著色陽性細(xì)胞>1/2為強(qiáng)陽性。
2.1糖尿病大鼠一般情況觀察 對照組大鼠體重增加明顯,精神狀況良好,毛皮有光澤,動(dòng)作自如,反應(yīng)靈敏。糖尿病大鼠出現(xiàn)了典型的“三多一少”癥狀,多飲、多食、多尿,明顯消瘦,精神逐漸萎靡,早期多動(dòng),后期反應(yīng)遲鈍,動(dòng)作緩慢,毛豎而無光澤。12 w時(shí),部分大鼠出現(xiàn)白內(nèi)障。
2.2肝臟一般結(jié)構(gòu)觀察 對照組大鼠肝小葉結(jié)構(gòu)清晰,肝細(xì)胞索排列整齊。糖尿病組大鼠肝小葉結(jié)構(gòu)紊亂,肝細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)可見大量小空泡。糖尿病12 w時(shí),肝細(xì)胞開始水腫;糖尿病15 w時(shí),肝細(xì)胞水腫尤明顯。
2.3肝細(xì)胞HGF的表達(dá) 對照組大鼠肝細(xì)胞HGF呈弱陽性表達(dá)。糖尿病3 w時(shí),肝細(xì)胞HGF表達(dá)即開始增強(qiáng)。糖尿病6 w時(shí),肝細(xì)胞HGF呈中度陽性表達(dá)。糖尿病12 w時(shí),肝細(xì)胞HGF呈強(qiáng)陽性表達(dá)。糖尿病15 w時(shí),肝細(xì)胞HGF的表達(dá)較12 w時(shí)減弱,但較對照組仍明顯增強(qiáng)。見圖1。
圖1 大鼠肝臟肝細(xì)胞生長因子的表達(dá) (免疫組化,×200)
在美國,肝臟病變是2型糖尿病患者死亡的主要原因之一。2型糖尿病患者肝臟病變的標(biāo)準(zhǔn)死亡率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于心血管并發(fā)癥的標(biāo)準(zhǔn)死亡率。糖尿病肝臟病變包括非酒精性脂肪肝病、肝硬化、肝細(xì)胞性肝癌、慢性肝炎、急性肝功能衰竭,其中最常見的是非酒精性脂肪肝病。非酒精性脂肪肝病在2型糖尿病患者中發(fā)病率達(dá)50%,在糖尿病伴肥胖患者中發(fā)病率近100%〔1,2〕。
HGF是一種分泌型肝素親和糖蛋白,由間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生,與受體c-met結(jié)合并激活該受體的酪氨酸酶活性,促進(jìn)肝細(xì)胞、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、造血細(xì)胞等多種細(xì)胞的生長、遷移、形態(tài)變化〔3〕。HGF對肝細(xì)胞有直接保護(hù)作用,可改善肝纖維化、降低死亡率〔4〕。在高表達(dá)HGF的轉(zhuǎn)基因小鼠,半乳糖胺對肝細(xì)胞的損傷幾乎被完全抑制。在肝臟部分切除后,肝細(xì)胞HGF的表達(dá)增強(qiáng),促進(jìn)了肝細(xì)胞的增殖,促進(jìn)損傷的修復(fù)〔5〕。因而,HGF是肝細(xì)胞的保護(hù)劑。除了保護(hù)肝細(xì)胞外,HGF可保護(hù)機(jī)體的很多細(xì)胞,如腎小球細(xì)胞、腎小管細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、胰島細(xì)胞〔6,7〕。高糖刺激的血管內(nèi)皮細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞及腎小球細(xì)胞,HGF的表達(dá)均表現(xiàn)為先增高后減低的趨勢〔6〕。與對照組相比,胰島過度表達(dá)HGF的轉(zhuǎn)基因小鼠,胰島體積增大,胰島數(shù)量增多,β細(xì)胞復(fù)制率提高〔7,8〕。HGF干預(yù)能使糖尿病大鼠β細(xì)胞凋亡指數(shù)顯著降低〔8〕。
在糖尿病早期,高糖損傷引起機(jī)體防御反應(yīng),肝細(xì)胞HGF表達(dá)增加,促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂,對損傷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù);隨著高糖刺激時(shí)間的延長,機(jī)體防御反應(yīng)的能力逐漸下降,高糖誘導(dǎo)了細(xì)胞的凋亡,HGF表達(dá)下調(diào)。Araújo等〔9〕的研究表明,HGF/c-met可能在肝臟胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起重要作用。
在本研究中,筆者觀察到糖尿病肝臟中HGF蛋白呈先增高后減低的趨勢改變。但HGF的這種變化對肝細(xì)胞的作用及其作用機(jī)制尚需更進(jìn)一步的研究。
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