殷漢華 何雅軍 鄧延梅 潘立武 劉序友 韓馥縵 葉國榮 呂 霞 舒建昌
姜黃素對肝星狀細胞中髓樣分化因子88蛋白表達的影響
殷漢華1何雅軍2鄧延梅2潘立武2劉序友2韓馥縵2葉國榮2呂霞2舒建昌2
目的觀察姜黃素干預前后肝星狀細胞(HSC)中髓樣分化因子88(MyD88)蛋白的變化水平,以探討姜黃素抗肝纖維化的相關機制。方法構建pCMV-Myc-MyD88重組質粒,將人腎上皮細胞293T細胞及HSC-T6細胞分別設為空白對照組、MyD88過表達組、姜黃素+MyD88過表達組,其中MyD88過表達組給予轉染pCMV-Myc-MyD88重組質粒72 h,姜黃素+MyD88過表達組在轉染48 h后加入姜黃素繼續(xù)作用24 h。采用Western blot法檢測MyD88蛋白表達。結果①轉染pCMV-myc-MyD88重組質粒48 h后,MyD88在293T細胞及HSC中表達均明顯增高(P<0.05),且經姜黃素處理后兩類細胞中表達量明顯降低(P<0.05)。②姜黃素處理后MyD88表達量較MyD88質粒轉染組明顯降低(P<0.05)。結論姜黃素可能通過抑制肝星狀細胞MyD88蛋白表達,阻斷MyD88依賴性信號通路的轉導而發(fā)揮抗肝纖維化的作用。
MyD88;姜黃素;肝星狀細胞
肝星狀細胞(hepatic stellate cell,HSC)是肝纖維化發(fā)生發(fā)展的關鍵細胞[1]。姜黃素是由中藥姜黃中提取的活性成分,是研究最多的天然化合物之一,具有廣泛的藥理作用,如誘導腫瘤細胞凋亡、抗氧化、清除氧自由基等[2-3]。我們前期的研究證實,姜黃素可以抑制HSC的活化增殖,使其停留在G2/M期,并誘導HSC凋亡,其作用具有時間和劑量依賴性[4-7]。Toll樣受體(TLRs)主要表達于巨噬細胞、HSC等,屬Ⅰ型跨膜蛋白,可通過MyD88依賴性和TRIF依賴性兩條途徑來傳導細胞活化信號,與肝臟炎癥損傷、肝纖維化發(fā)生發(fā)展有關[8-9]。本研究擬觀察髓樣分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)蛋白在姜黃素作用前后其在HSC中表達的改變,從而探討MyD88蛋白與姜黃素之間的關系,以進一步研究姜黃素的抗肝纖維化機制。
一、一般資料
1.細胞株
肝星狀細胞株HSC-T6是由上海中醫(yī)藥大學徐列明教授饋贈,其具有活化HSC的表型;293T細胞株購自中科院上海細胞生物學研究所。
2.試劑
兔抗大鼠MyD88一抗(美國Santa Cruz公司),姜黃素(美國Sigma公司),siRNA Transfection Reagent(美國Santa Cruz公司),β-Actin內參一抗(美國EarthOX公司),質粒小提試劑盒(DPl03)[(天根生化科技(北京)有限公司],逆轉錄試劑盒(美國Abcam公司),PCR擴增試劑盒(美國Abcam公司)。
二、方法
1.細胞培養(yǎng)
培養(yǎng)液選用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液,37℃,5%CO2及飽和濕度,定期在倒置顯微鏡下觀察細胞生長情況,根據生長狀態(tài)進行換液,當細胞生長至密度達到80%~90%時即開始準備進行傳代。
2.RT-PCR
將收集的細胞提取總RNA。參照逆轉錄試劑盒說明書行逆轉錄反應。取逆轉錄產物,根據Gen-Bank MyD88(No.AY191270.1)的功能編碼區(qū)序列和載體pCMV-Myc序列特點,選擇EcoRI-HF和KpnI作為酶內切位點,設計PCR引物序列如下:上游引物:5′-AAT TGA ATT CGG ATG TCT GCG GGA GGC CCC-3′,下游引物:5′-AAT TAA GGT ACC-TCA GGG CAG GGA CAG AGC-3′。參照PCR試劑盒說明書,獲取PCR產物,進行電泳。將瓊脂糖凝膠置于核酸/蛋白凝膠圖像成像分析儀采集圖像并保存。
3.構建重組質粒
影響企業(yè)生存和發(fā)展的因素還有企業(yè)創(chuàng)新。企業(yè)創(chuàng)新其實就是對商品使用價值的創(chuàng)新,即對商品有用性的創(chuàng)新,進一步講就是創(chuàng)有效勞動之新。如果不是對有效勞動創(chuàng)新,企業(yè)不斷重復的勞動可能就會變成無效勞動,生產的產品就是無用產品,產品銷售不出去,就不能實現商品價值,最終受損的是商品所有者。創(chuàng)新商品使用價值,提高產品性能,提升商品原有的有用性,增加產品多樣性,在市場上賣出更高的價格,從而獲得更好的收益。國家提出供給側結構性改革與創(chuàng)新使用價值在本質上是一致的。因此企業(yè)要想立于不敗之地成為行業(yè)領軍者,就要加強對使用價值的創(chuàng)新,不能抱殘守缺。
將酶切MyD88 DNA片段及載體質粒及DNA回收后,連接MyD88 DNA片段及載體質粒,經質粒轉化、篩選及質粒抽提后,重建質粒酶切鑒定及測序。
4.重建質粒轉染至細胞
HSC-T6及293T常規(guī)培養(yǎng)傳代,取對數生長期狀態(tài)良好的細胞消化計數,采用無雙抗培養(yǎng)基將細胞濃度稀釋至8×104/mL,取2 mL/孔種6孔板,37℃,5%CO2及飽和濕度下的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。分3組進行轉染:①空白對照組;②重組質粒組;③重組質粒組+姜黃素組。取6 μL siRNA Transfection Reagent加入92 μL不含血清的DMEM中,另取12 μg重組質粒加入88 μL不含血清的DMEM中,將兩者混合,輕輕吹打混勻,室溫孵育25 min,加入800 μL DMEM中混勻,加入到6孔板中培養(yǎng)培養(yǎng)細胞8 h,更換含10%胎牛血清的無雙抗培養(yǎng)液4 mL繼續(xù)培養(yǎng)48 h。
5.Western bolt
收集各組細胞蛋白后,進行蛋白定量,配制SDS-PAG凝膠進行蛋白電泳,每孔上樣20~30 μL,樣本的兩側泳道加入預染的蛋白Markers作為指示參考。經轉膜后孵育一抗,MyD88抗體溶液、β-Actin抗體溶液,置于4℃下的搖床上孵育過夜。次日,用TBST液2~3次,10 min/次。二抗孵育2 h,再以TBST液清洗2~3次,每次10 min,取等體積的ECL發(fā)光劑A液、B液并混勻,顯影,設置曝光時間,采圖并保存結果。使用相配套的Image Lab分析軟件測定蛋白相對表達量。
三、統(tǒng)計學方法
采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件,所得數據均以x±s表示,多組數據間的比較采用單因素方差分析或獨立樣本T檢驗分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
一、Pcmv-Myc-MyD88重組質粒的構建與鑒定
二、MyD88在293T細胞中的表達及姜黃素對其表達的影響
Western blot檢測結果顯示,瞬時轉染pCMV-myc-MyD88重組質粒于293T細胞48 h后MyD88蛋白表達量較空白組明顯增高(1.462±0.276 vs 0.438±0.087),姜黃素處理后其表達量較MyD88質粒轉染組明顯降低(0.734±0.157 vs 1.462± 0.276)(圖1)。
圖1 姜黃素對293T細胞中MyD88表達的影響(*與空白組比較,P<0.05;#與MyD88質粒轉染組比較,P<0.05)
三、MyD88在HSC細胞中的表達及姜黃素對其表達影響
Western blot檢測結果顯示,瞬時轉染pCMV-myc-MyD88重組質粒48 h后MyD88蛋白表達量較空白組明顯增高(0.413±0.089 vs 0.847±0.131),姜黃素處理后其表達量較MyD88質粒轉染組明顯降低(0.847±0.131 vs 0.362±0.057)(圖2)。
圖2 姜黃素對肝星狀細胞中MyD88表達的影響(*與空白組比較,P<0.05;#與MyD88質粒轉染組比較,P<0.05)
本研究通過構建pCMV-myc-MyD88重組質粒并轉染293T細胞及HSC-T6中使MyD88蛋白過表達,并以姜黃素干預前后檢測其蛋白表達量的變化,以觀察姜黃素對該蛋白表達的影響,從而確定姜黃素對HSC中MyD88依賴性信號通路的影響。
HSC活化是肝纖維化發(fā)生的中心環(huán)節(jié)。各種損傷因素通過不同方式和途徑作用于肝臟,引起肝細胞、庫弗細胞等損傷、壞死、凋亡及肝組織炎癥反應,釋放大量、多種細胞因子等,通過多種途徑激活HSC并轉化為肌成纖維樣細胞,大量合成和分泌膠原等細胞外基質,最終引起肝纖維化、肝硬化。
人及哺乳動物存在一個TLR家族,可以識別病原菌,激活導致機體有效防御基因的轉錄,從而啟動特異性和非特異性免疫反應抵抗病菌人侵。
Toll樣受體(TLRs)主要表達于巨噬細胞、HSC等,屬Ⅰ型跨膜蛋白,主要作用是識別不同的病原分子并發(fā)揮受體活化后的信號轉導作用,通過識別入侵病原微生物的配體,激發(fā)天然免疫應答,啟動促炎癥細胞因子和共刺激分子的表達,可增強細胞因子的合成與釋放能力并進而誘導炎癥反應,是機體介導天然免疫轉向獲得性免疫的橋梁,其可通過MyD88依賴性和TRIF依賴性途徑兩條途徑來傳導信號活化,與肝臟的炎癥損傷有關[8-9]。
TLRs的信號轉導途徑主要有兩條,MyD88依賴性和TRIF依賴性。TLR l、2、5、7、9和10是通過MyD88依賴性途徑。在MyD88依賴性途徑中,MyD88是信號轉導通路中的關鍵蛋白[10]。
肝臟組織內的實質細胞與非實質細胞中均可見TLR表達,如肝細胞表達TLR1-9,HSC表達TLR2與TLR4。在內毒素刺激下表達增加,同時活化細胞,通過細胞內信號轉導最終活化NF-資B并調控反應性基因的轉錄,合成并分泌大量致纖維化的細胞因子,如TGF-β、TNF-α、ICAM-1、IL-1、IL-2、IL-8和IL-12等。再次通過一系列途徑作用于成纖維細胞,促使其增殖并表達α-SMA,發(fā)生細胞表型的轉化,從而分化為肌成纖維細胞,合成和分泌膠原蛋白,導致過量的細胞外基質在肝臟內沉積而致肝纖維化[11-12]。腸源性內毒素(主要成分為LPS)入肝后,可激活庫普弗細胞,啟動TLR4信號通路,分泌TNF-a、IL-1β等細胞因子。人活性HSC表達TLR4、CD14,并能識別LPS而分泌致炎細胞因子。HSC能直接識別LPS及其他TLR配體,并促進纖維組織增生[13]。
293T細胞就是一種表達SV40病毒T抗原的細胞系,來源于人胚胎腎細胞293HEK,經改造后在其中插入了T抗原,用293T細胞進行轉染可以獲得較高的表達水平。293T細胞可用于篩選穩(wěn)定表達的細胞系。在本研究中293T細胞用于檢測轉染效率并作為對照組。結果發(fā)現將pCMV-myc-MyD88重組質粒并轉染HSC-T6及293T后MyD88蛋白表達量明顯增加(P<0.05),予以姜黃素作用后檢測MyD88蛋白表達量下降(P<0.05),說明姜黃素可以降低MyD88蛋白的表達,從而抑制MyD88依賴性信號通路,進而抑制HSC的活化、增生等,這可能是姜黃素發(fā)揮抗肝纖維的作用的機制之一,具體的分子機制需進一步研究。
本研究從姜黃素與MyD88的關系入手,發(fā)現姜黃素可抑制MyD88蛋白表達,可能是姜黃素抗肝纖維的作用機制之一,并且有助于進一步探討將TLRs和MyD88蛋白作為早期診斷肝纖維化的指標,或作為治療肝纖維化的靶點之一。
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Effects of curcumin on the expression of myeloid differentiation factor 88 protein in hepatic stellate cells
YIN Han-ping1,HE Ya-jun2,DENG Yan-mei2,PAN Li-wu2,LIU Xu-you2,HAN Fu-man2,YE Guo-rong2,LV Xia2,SHU Jian-chang2.
1)Heyuan Hospital of Traditional Chinese Medicine;
2)Department of Gastroenterology,The Fourth Affiliated Hospital of the Medical College of Jinan Uiversity/Guangzhou Red Cross Hospital,Guangzhou 510220
Objective To observe the expression difference of myeloid differentiation factor 88(MyD88)protein in hepatic stellate cell(HSC)treated with curcumin,and to investigate the related mechanism of the anti-fibrotic effect of curcumin.Methods 293T cell and HSC cell were individually divided into control group,vector of MyD88 plasmid group,and curcumin+vectors of MyD88 plasmid group.The expression of MyD88 was detected by Western blot.Results①After transfection of pCMV-Myc-MyD88,the expression of MyD88 was significantly increased(P<0.05),while the expression of MyD88 in curcumin+vectors of MyD88 plasmid group was significantly decreased than vectors of MyD88 plasmid group(P<0.05).②After transfection of pCMV-Myc-MyD88 HSC,the expression of MyD88 was significantly increased(P<0.05).The expression of MyD88 in curcumin+vectors of MyD88 plasmid group was significantly decreased compared with vectors of MyD88 plasmid group(P<0.05).Conclusions Curcumin might prevent liver fibrosis by inhabiting the expression of MyD88 protein and blocking MyD88-dependent signaling pathway.
MyD88;Curcumin;Hepatic stellate cells
2014-11-24)
(本文編輯:白嵐)
10.3969/j.issn.1672-2159.2015.04.007
1 517000廣東省河源市中醫(yī)院;2 510220暨南大學醫(yī)學院附屬第四醫(yī)院/廣州市紅十字會醫(yī)院
舒建昌,E-mail:shujc62@hotmail.com
廣東省科技計劃項目(20120318023),廣東省科技計劃項目(2020314),中國肝炎防治基金會王寶恩肝纖維化研究基金項目(CFHPC20131014)