謝益文 徐素美 陳芝蕓 楊晴柔 何蓓暉
非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)患病率與日俱增,已成為最常見(jiàn)的慢性肝病之一。其疾病譜范圍從單純性脂肪肝到脂肪性肝炎,并逐漸向肝硬化、肝癌等終末期肝病進(jìn)展[1]。研究發(fā)現(xiàn),NAFLD 中聚集著肝細(xì)胞衰老現(xiàn)象[2-3]。課題組前期采用高脂誘導(dǎo)小鼠NAFLD 模型發(fā)現(xiàn),隨高脂喂養(yǎng)時(shí)間的增加,模型動(dòng)物血脂紊亂加重,血清肝酶逐步增高;肝組織病理顯示,在8 周時(shí)肝臟以肝細(xì)胞脂肪變?yōu)橹?,有輕度炎癥的表現(xiàn);16 周時(shí)肝組織脂肪變加重,炎癥明顯,并有肝細(xì)胞氣球樣變的表現(xiàn);至24 周時(shí)肝組織在脂肪變和炎癥基礎(chǔ)上出現(xiàn)纖維化的表現(xiàn)[4]。為進(jìn)一步研究肝細(xì)胞衰老在NAFLD 進(jìn)程中的作用,本研究動(dòng)態(tài)觀察高脂誘導(dǎo)的NAFLD 模型小鼠8、16、24 周3 個(gè)時(shí)間點(diǎn)肝組織肝細(xì)胞衰老相關(guān)基因細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子1A(P21)、沉默信息細(xì)節(jié)因子6(SIRT6)、核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)表達(dá)的變化,探討SIRT6/NF-κB 通路在阻遏NAFLD 模型小鼠肝細(xì)胞衰老的作用。
1.1 動(dòng) 物 48 只健康雄性8 周齡C57BL/6 小鼠,SPF 級(jí),體質(zhì)量(190±10)g,上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào)[SCXK(滬)2017-0005],飼養(yǎng)于浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心屏障系統(tǒng)中,溫度(20±2)℃,相對(duì)濕度40%~60%,適應(yīng)性飼養(yǎng)1 周后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)研究經(jīng)浙江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心實(shí)驗(yàn)倫理審核通過(guò)(批準(zhǔn)編號(hào):10717)。
1.2 試 劑 高脂飼料(批號(hào)20170227)為南通特洛菲飼料科技有限公司提供;總RNA 提取試劑盒(批號(hào)AK1703)、反轉(zhuǎn)錄試劑盒(批號(hào)AK5301)、熒光定量PCR 試劑盒(批號(hào)AH80345A)為寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品。
1.3 引 物 P21、SIRT6、NF-κB mRNA 引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)在限公司設(shè)計(jì)并合成。用β-actin 作為內(nèi)參。引物序列如下:SIRT6 上游引物:5'-CTCCAGCGTGGTTTTCCACA-3',下游引物5'-GCCCATGCGTTCTAGCTGA-3',擴(kuò)增片段:184bp;P21上游引物:5'-CCTGGTGATGTCCGACCTG-3',下游引物5'-CCATGAGCGCATCGCAATC-3',擴(kuò)增片段:103bp;NF-κB 上游引物:5'-ATGGCAGACGAT-GATCCCTAC-3',下游引物:5'-CGGAATCGAAATCCCCTCTGTT-3',擴(kuò)增片段:117bp;β-actin 上游引物5'-AGAGGGAAATCGTGCGTGAC-3',下游引物5'-CAATAGTGATGACCTGGCCGT-3',擴(kuò)增片段:138bp。
2.1 分組及造模 48 只小鼠,適應(yīng)性飼養(yǎng)1 周,用隨機(jī)數(shù)字表法分為正常組、模型組,每組24 只,每日稱重,正常組小鼠每天予普通飼料喂養(yǎng),模型組小鼠每天予高脂飼料(10%熟豬油、5%蛋黃粉、2%膽固醇、0.5%3 號(hào)膽鹽、普通飼料82.5%)喂養(yǎng)。正常組和模型組分別于喂養(yǎng)第8、16、24 周末各處理8 只小鼠。具體處理方法:小鼠處理前晚禁食不禁水,次日上午空腹麻醉下取肝組織,-80℃保存待用。
2.2 P21、SIRT6、NF-κB mRNA 表達(dá)水平的測(cè)定按照總RNA 提取試劑盒使用說(shuō)明書(shū)提取上述肝組織總RNA,并計(jì)算RNA 純度和濃度。根據(jù)反轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書(shū)將提取的總RNA 反轉(zhuǎn)錄為cDNA,最后以cDNA 為模板按熒光定量PCR 試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行Realtime-PCR 擴(kuò)增反應(yīng),以β-actin 為內(nèi)參,以相對(duì)表達(dá)量(2-△△CT)方法計(jì)算肝組織中P21、SIRT6、NF-κB mRNA 表達(dá)水平。
2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 22.0 軟件包進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差() 表示,計(jì)量資料采用單因素方差分析,計(jì)數(shù)資料采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn),以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
采用高脂飲食誘導(dǎo)NAFLD 模型小鼠,分別在第8、16、24 周觀察肝組織SIRT6、NF-κB、P21 mRNA表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn)在造模第8 周時(shí)模型組SIRT6 mRNA 表達(dá)較正常組同期明顯增高(P<0.05),16 周時(shí)較正常組同期有下降趨勢(shì),但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而24 周時(shí)則較正常組同期明顯下降(P<0.05);模型組小鼠肝組織NF-κB mRNA 表達(dá)隨造模時(shí)間增加而稍有增強(qiáng),但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);造模第8 周,模型組P21 mRNA 表達(dá)與正常組同期差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),在造模第16 周和24 周則較正常組同期顯著增強(qiáng)(P<0.05,P<0.01)。見(jiàn)表1。
表1 高脂誘導(dǎo)的NAFLD 小鼠肝組織衰老相關(guān)基因mRNA 表達(dá)()
表1 高脂誘導(dǎo)的NAFLD 小鼠肝組織衰老相關(guān)基因mRNA 表達(dá)()
注:正常組給予普通飼料喂養(yǎng);模型組給予高脂飼料喂養(yǎng);P21 為細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子1A;SIRT6 為沉默信息細(xì)節(jié)因子6;NF-κB 為核轉(zhuǎn)錄因子κB;β-actin 為β-肌動(dòng)蛋白;與正常組同期比較,aP<0.05,aaP<0.01
NAFLD 聚集著肝細(xì)胞衰老現(xiàn)象,其肝細(xì)胞有端粒過(guò)早縮短、細(xì)胞核增大、P21 表達(dá)增加、細(xì)胞周期停滯等細(xì)胞衰老表現(xiàn);正常肝臟中,肝細(xì)胞端粒長(zhǎng)度不會(huì)發(fā)生改變,在慢性肝炎和肝硬化中,肝細(xì)胞出現(xiàn)端??s短和衰老表現(xiàn),而組織區(qū)域內(nèi)其他細(xì)胞,如肝淋巴細(xì)胞和肝星狀細(xì)胞(HSC)未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象[5]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,采用高脂飲食誘導(dǎo)建立NAFLD 模型小鼠,分別在8、16、24 周觀察肝組織P21 mRNA 表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn)P21 mRNA 在高脂16 周和24 周則較同期正常組顯著增強(qiáng),提示肝細(xì)胞衰老發(fā)生聚集。
SIRT6 是近年來(lái)研究衰老的熱點(diǎn)[6]。NF-κB 是SIRT6 的下游調(diào)控分子,研究發(fā)現(xiàn)SIRT6 可與NFκB RELA 亞單位結(jié)合,促進(jìn)NF-κB 靶基因啟動(dòng)子H3K9 脫乙酰作用而發(fā)揮調(diào)控細(xì)胞增殖分化和抗細(xì)胞衰老的功能[7]。研究已證實(shí)SIRT6 可抑制NF-κB表達(dá)起到對(duì)人皮膚成纖維細(xì)胞、造血干細(xì)胞、心肌細(xì)胞的抗衰老作用[8-9]。
本實(shí)驗(yàn)研究表明,在NAFLD 進(jìn)展過(guò)程中,SIRT6 mRNA 在疾病早期(造模8 周)較正常組同期上調(diào),而后期(造模24 周)則較正常組同期顯著下調(diào),其疾病早期的上調(diào),考慮NAFLD 小鼠為了抵抗氧化應(yīng)激,代償性增高。隨著疾病的進(jìn)展,SIRT6 基因的表達(dá)逐漸受到抑制,在后期顯著下降。NF-κB mRNA 在本實(shí)驗(yàn)中隨著造模時(shí)間增加而稍有增強(qiáng),但均差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),我們推測(cè)NF-κB 基因,受多因素調(diào)控,在NAFLD 肝細(xì)胞的衰老中并不是主要激活路徑。
隨著NAFLD 進(jìn)展,出現(xiàn)肝細(xì)胞衰老聚集現(xiàn)象,SIRT6 在疾病進(jìn)展中出現(xiàn)特征性的先升高后降低趨勢(shì),與NAFLD 疾病的發(fā)展機(jī)制相一致,由此我們推測(cè),肝細(xì)胞衰老參與NAFLD 進(jìn)程,SIRT6 基因在肝細(xì)胞衰老過(guò)程中起著重要作用。因此,通過(guò)干預(yù)SIRT6 基因,阻遏肝細(xì)胞衰老,可能成為NAFLD 治療的潛在靶點(diǎn)。