范玉梅,趙明,趙媛,劉俊英
作者單位:周口市中心醫(yī)院消化科,河南 周口 466330
肝纖維化(liver fibrosis)是多種原因引起的慢性肝損傷所致的病理改變,其最終可致肝硬化、肝功能紊亂,主要表現(xiàn)為細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的過(guò)度沉積[1]。研究表明肝星狀細(xì)胞(HSCs)的激活在肝纖維化發(fā)展過(guò)程中起關(guān)鍵作用,HSCs活化可導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)的增加,這是肝纖維化形成并最終導(dǎo)致肝硬化、肝功能衰竭的主要原因;因此抑制HSCs 活化、增殖,進(jìn)而減少ECM 合成是目前阻斷、逆轉(zhuǎn)肝纖維化的重要策略[2]。研究顯示多種中藥可發(fā)揮抗肝纖維化作用,通過(guò)直接作用于HSCs實(shí)現(xiàn)[3]。黑老虎根是五味子科五味子屬植物的干燥根,其具有抗氧化、抗炎等作用[4]。有研究表明黑老虎根提取物可減少脂質(zhì)在肝臟的沉積、減輕過(guò)氧化損傷,對(duì)大鼠非酒精性脂肪肝具有調(diào)節(jié)脂質(zhì)和保護(hù)肝臟的作用[5]。黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞(HSC-T6)細(xì)胞的增殖具有抑制作用[6]。以上研究表明黑老虎根提取物可能具有抗纖維化作用。miR-193 在實(shí)驗(yàn)性肝損傷大鼠[7]、肝癌[8]中低表達(dá),其是否參與對(duì)HSCT6 細(xì)胞的調(diào)控還未見(jiàn)研究。因此,本研究通過(guò)研究黑老虎根提取物對(duì)HSC-T6 增殖、凋亡的影響以及miR-193 過(guò)表達(dá)在其中的作用,為黑老虎根提取物的臨床應(yīng)用以及miR-193的應(yīng)用提供依據(jù)。
1.1 材料研究起止時(shí)間為2018年10月至2019年12 月。大鼠HSC-T6 細(xì)胞(CL-0116)購(gòu)自武漢普諾賽,黑老虎根提取物購(gòu)自西安金綠,細(xì)胞周期檢測(cè)試劑盒(E-CK-A351)購(gòu)自武漢Elabsscience 公司,細(xì)胞計(jì)數(shù)(CCK-8)試劑盒(C0039)、二喹啉甲酸(BCA)試劑盒(P0012)、凋亡試劑盒(C1062L)、定量即時(shí)聚合酶鏈鎖反應(yīng)(RT-qPCR)所用試劑盒(D7260)購(gòu)自上海碧云天。細(xì)胞增殖核抗原(Ki67)(ab16667)、活化胱天蛋白酶-3(Cleaved caspase-3)(ab32042)、甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)(ab9485)、二抗(ab6728)購(gòu)自abcam公司。
1.2 細(xì)胞培養(yǎng)與分組HSC-T6細(xì)胞培養(yǎng)液選擇RP?MI-1640(含10%小牛血清),分別用1.5 mg/L、3.0 mg/L、6.0 mg/L黑老虎根提取物處理對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期HSC-T6細(xì)胞,記為實(shí)驗(yàn)1、2、3組;另選取未加黑老虎根提取物的HSC-T6細(xì)胞作為對(duì)照組。將miR-NC、miR-193轉(zhuǎn)染至HSC-T6細(xì)胞中,記為miR-NC組、miR-193組;將anti-miR-NC、anti-miR-193 分別轉(zhuǎn)染至HSC-T6 細(xì)胞中再用6.0 mg/L黑老虎根提取物處理,記為實(shí)驗(yàn)3+an?ti-miR-NC組、實(shí)驗(yàn)3+anti-miR-193組。
1.3 流式細(xì)胞儀檢測(cè)HSC-T6 細(xì)胞周期收集培養(yǎng)48 h 的“1.2”中的各組HSC-T6 細(xì)胞(2×105個(gè)),磷酸緩沖鹽溶液(PBS)洗滌后離心去上清,乙醇(70%)固定(-20 ℃,4 h),離心(350g,5 min),PBS洗滌,加入碘化啶(PI)(濃度為50 mg/L)與RNaseA(孵育15 min),上機(jī)測(cè)定,分析各組HSC-T6 細(xì)胞G0-G1期、S期、G2-M期細(xì)胞比例。
1.4 CCK-8 檢測(cè)HSC-T6 細(xì)胞存活率收集培養(yǎng)48 h 的“1.2”中各組HSC-T6 細(xì)胞,加入10μL CCK-8試劑/孔,孵育2 h 后,酶標(biāo)儀測(cè)定各組HSC-T6 細(xì)胞吸光度(A)值(490 nm 處)。細(xì)胞存活率(%)=A實(shí)驗(yàn)組/A對(duì)照組×100%。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.5 蛋白質(zhì)印跡法(Western blotting)檢測(cè)HSCT6 細(xì)胞Ki67、Cleaved caspase-3 蛋白表達(dá)提取HSC-T6 細(xì)胞總蛋白并對(duì)提取蛋白進(jìn)行定量(BCA法)。蛋白(50 μL)行SDS-PAGE 電泳,濕法轉(zhuǎn)移到PVDF 膜,封閉1 h;加入Ki67、Cleaved caspase-3、GAPDH(內(nèi)參)抗體,Ki67、Cleaved caspase-3 稀釋比為1∶1 000,GAPDH 稀釋比為1∶5 000;過(guò)夜后添加二抗培養(yǎng)1 h,稀釋比為1∶5 000,測(cè)定Ki67、Cleaved caspase-3蛋白灰度值。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.6 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡收集培養(yǎng)48 h 的“1.2”中各組HSC-T6細(xì)胞,PBS漂洗2次,Annexin VFITC 試劑盒處理HSC-T6 細(xì)胞,避光孵育10 min,上機(jī)檢測(cè)HSC-T6細(xì)胞凋亡率。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.7 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)檢測(cè)miR-193表達(dá)水平收集培養(yǎng)48 h的“1.2”中各組HSC-T6細(xì)胞,提取總RNA,經(jīng)反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)DNA(cDNA),進(jìn)行PCR擴(kuò)增。miR-193 以U6 為內(nèi)參,miR-193:正向引物AACTGGCCTACAAAGTC-3, 反 向 引 物 GTG?CAGGGTCCGAGGT。U6:正向引物GCTTCGGCAG?CACATATACTAAAAT,反 向 引 物 CGCTTCAC?GAATTTGCGTGTCAT。相對(duì)表達(dá)量采用2-ΔΔCt法計(jì)算。
1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行此研究數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料用±s表示,兩組比較行t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析,組內(nèi)比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 黑老虎根提取物對(duì)HSC-T6 細(xì)胞細(xì)胞周期分布與對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)1 組相比,實(shí)驗(yàn)2、實(shí)驗(yàn)3 組G0-G1期細(xì)胞比例升高,S期細(xì)胞比例降低,且呈濃度依賴性(均P<0.05),而各組G2-M 期細(xì)胞所占比例差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表1。
表1 黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞周期的影響/(%,±s)
表1 黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞周期的影響/(%,±s)
注:①與對(duì)照組相比,P<0.05。②與實(shí)驗(yàn)1 組相比,P<0.05。③與實(shí)驗(yàn)2組相比,P<0.05。
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2.2 黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6 細(xì)胞活性的影響CCK-8 及Western blotting 檢測(cè)結(jié)果顯示,與對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)1 組相比,實(shí)驗(yàn)2、3 組細(xì)胞存活率降低,Ki67 表達(dá)水平降低,且呈濃度依賴性(P<0.05),見(jiàn)圖1,表2。
圖1 黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞Ki67蛋白表達(dá)的影響
表2 黑老虎根提取物對(duì)纖維化肝細(xì)胞細(xì)胞活性及Ki67的影響/±s
表2 黑老虎根提取物對(duì)纖維化肝細(xì)胞細(xì)胞活性及Ki67的影響/±s
注:Ki67為細(xì)胞增殖核抗原。①與對(duì)照組相比,P<0.05。②與實(shí)驗(yàn)1組相比,P<0.05。③與實(shí)驗(yàn)2組相比,P<0.05。
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2.3 黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6 凋亡的影響流式細(xì)胞術(shù)及Western blotting 檢測(cè)結(jié)果顯示,與對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)1 組相比,實(shí)驗(yàn)2、3 組細(xì)胞凋亡率升高,Cleaved caspase-3 表達(dá)水平升高,且呈濃度依賴性(P<0.05),見(jiàn)表3。
表3 黑老虎提取物對(duì)纖維化肝細(xì)胞凋亡的影響/±s
表3 黑老虎提取物對(duì)纖維化肝細(xì)胞凋亡的影響/±s
注:Cleaved caspase-3為活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3。①與對(duì)照組相比,P<0.05。②與實(shí)驗(yàn)1組相比,P<0.05。③與實(shí)驗(yàn)2組相比,P<0.05。
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2.4 黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6 中miR-193 表達(dá)的影響RT-qPCR 檢測(cè)結(jié)果顯示,與對(duì)照組(0.92±0.04)和實(shí)驗(yàn)1 組(0.93±0.05)相比,實(shí)驗(yàn)2、3 組miR-193 表達(dá)水平(1.65±0.05、2.69±0.07)升高,且呈濃度依賴性(F=727.26,P<0.001)。
2.5 過(guò)表達(dá)miR-193對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞周期、細(xì)胞活性及凋亡的影響與miR-NC 組相比,miR-193 組miR-193 表達(dá)水平升高,G0-G1 期細(xì)胞比例升高,S 期細(xì)胞比例降低(均P<0.05);細(xì)胞存活率降低,細(xì)胞凋亡率升高,Ki67表達(dá)水平降低,Cleaved caspase-3表達(dá)水平升高(均P<0.05),見(jiàn)圖2,表4。
圖2 miR-193對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞凋亡(2A)、細(xì)胞活性(2B)的影響 圖3 抑制miR-193可逆轉(zhuǎn)黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞凋亡(3A)及凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)(3B)的影響
表4 過(guò)表達(dá)miR-193對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞周期、細(xì)胞活性及凋亡的影響/±s
表4 過(guò)表達(dá)miR-193對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞周期、細(xì)胞活性及凋亡的影響/±s
注:Ki67為細(xì)胞增殖核抗原,Cleaved caspase-3為活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3。
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2.6 抑制miR-193 表達(dá)逆轉(zhuǎn)了黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6 細(xì)胞周期、細(xì)胞活性及凋亡的影響與實(shí)驗(yàn)3+anti-miR-NC 組相比,實(shí)驗(yàn)3+antimiR-193 組細(xì)胞存活率升高,細(xì)胞凋亡率降低,G0-G1期細(xì)胞所占比例降低,S期細(xì)胞所占比例升高(均P<0.05);Ki67表達(dá)水平升高,Cleaved caspase-3表達(dá)水平降低(均P<0.05),見(jiàn)圖3,表5。
表5 抑制miR-193可逆轉(zhuǎn)黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞周期、細(xì)胞活性及凋亡的影響/±s
表5 抑制miR-193可逆轉(zhuǎn)黑老虎根提取物對(duì)肝星狀細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞周期、細(xì)胞活性及凋亡的影響/±s
注:Ki67為細(xì)胞增殖核抗原,Cleaved caspase-3為活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3。
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肝纖維化是肝臟慢性炎癥進(jìn)一步向肝硬化、肝癌發(fā)展的重要環(huán)節(jié);而肝纖維化的形成是由多細(xì)胞,多因子共同參與的復(fù)雜病理過(guò)程[9-11]。HSCs 是肝臟細(xì)胞外基質(zhì)的重要來(lái)源,其可合成并分泌細(xì)胞外基質(zhì),并促進(jìn)肝細(xì)胞的正常增殖,肝星狀細(xì)胞激活是肝纖維化形成的重要原因之一[12],因此,抗纖維化治療可以HSCs 為靶向細(xì)胞,研究顯示,垂盆草總黃酮可通過(guò)Smads通路對(duì)HSCs細(xì)胞活化抑制發(fā)揮抗肝纖維化作用[13];GATA6 抑制HSC 活化抗肝纖維化[14]。以上研究均佐證HSCs在抗肝纖維化中的作用。
近年來(lái)研究表明中藥能夠多途徑,多靶點(diǎn)作用于HSCs,誘導(dǎo)HSCs 凋亡、減少活化的HSCs,從而發(fā)揮抗肝纖維化作用[3],如烏蘭十三味湯可調(diào)節(jié)HSCs活化抑制肝纖維化[15]。黑老虎根來(lái)源于植物冷飯團(tuán),具有抗炎、鎮(zhèn)痛作用,已有研究表明黑老虎根提取物具有保護(hù)肝臟的作用[7]。此外,來(lái)自黑老虎根的二苯并環(huán)辛二烯木脂素和羊毛甾烷衍生物對(duì)叔丁基過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的原代大鼠肝細(xì)胞損傷也具有保護(hù)作用[16]。本研究用不同濃度的黑老虎根提取物處理肝星狀細(xì)胞HSC-T6,研究黑老虎根提取物對(duì)HSC-T6 增殖、凋亡的影響,結(jié)果顯示,3.0 mg/L、6.0 mg/L黑老虎根提取物處理的HSC-T6中,G0-G1期細(xì)胞比例較未經(jīng)處理HSC-T6細(xì)胞高,而S期細(xì)胞比例則降低,提示3.0 mg/L、6.0 mg/L 濃度的黑老虎根提取物可促使HSC-T6 細(xì)胞S 期阻滯,通過(guò)調(diào)控HSC-T6 細(xì)胞生長(zhǎng)周期控制細(xì)胞增殖進(jìn)程。研究顯示HSC-T6 細(xì)胞存活率、Ki67 表達(dá)降低,而凋亡率、cleaved caspase-3 升高,提示3.0 mg/L、6.0 mg/L 濃度的黑老虎根提取物發(fā)揮抑制HSC-T6 細(xì)胞增殖、促進(jìn)HSC-T6 細(xì)胞凋亡。而1.5 mg/L 黑老虎根提取物處理的HSC-T6 中各指標(biāo)均差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說(shuō)明濃度過(guò)低的黑老虎根提取物對(duì)HSC-T6 細(xì)胞存活、凋亡無(wú)作用。
研究表明miRNA 可調(diào)控HSCs 的活化、增殖、凋亡等,在肝纖維化發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用[17],其中miR-193 在肝纖維化過(guò)程中表達(dá)水平降低[18]。α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)是HSCs 活化的標(biāo)志性分子,研究報(bào)道m(xù)iR-193 能抑制活化型HSCs 中肝纖維化相關(guān)基因α-SMA 的表達(dá)[19]。miR-193 是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子Beta(TGF-β)依賴性調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的一部分,可控制肝纖維化中的細(xì)胞外基質(zhì)基因[20]。miR-193 在實(shí)驗(yàn)性肝損傷大鼠中低表達(dá),miR-193過(guò)表達(dá)可降低肝損傷大鼠α-SMA 蛋白表達(dá)[8]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,miR-193過(guò)表達(dá)可升高G0-G1期細(xì)胞比例,并降低S期細(xì)胞比例;同時(shí)降低HSC-T6細(xì)胞存活率、Ki67表達(dá),并升高細(xì)胞凋亡率與cleaved caspase-3。說(shuō)明過(guò)表達(dá)miR-193可調(diào)控HSC-T6細(xì)胞周期、抑制HSC-T6細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡。且本研究還發(fā)現(xiàn)3.0 mg/L、6.0 mg/L黑老虎根提取物處理的HSC-T6細(xì)胞中miR-193表達(dá)水升高;而抑制miR-193表達(dá)逆轉(zhuǎn)了黑老虎根提取物對(duì)HSC-T6細(xì)胞抑增殖、促凋亡作用。
綜上所述,黑老虎根提取物可抑制HSC-T6 細(xì)胞惡性化增殖,可能與黑老虎根提取物上調(diào)miR-193 表達(dá)相關(guān);可為肝纖維化的治療提供新方法和新靶點(diǎn)。