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目的:探讨扶正化瘀方及其主要有效组分丹酚酸B(SA-B)影响TGF-β1信号转导的抗肝与肾间质纤维化作用机制。
方法:
1.二甲基亚硝胺(DMN)腹腔注射复制大鼠肝纤维化模型,分为正常组、模型组及扶正化瘀方组;扶正化瘀方组在成模后即第5w给予扶正化瘀方治疗,共4w。Western Blot分析肝组织TGF-β1、TβR-I/II、Smad2/3及P-Smad2/3蛋白表达;免疫组化染色观察肝组织Smad3表达及分布。
2.长期口服小剂量HgCl2诱导大鼠肾间质纤维化模型,分为正常组、模型组、扶正化瘀方组、SA-B组及维生素E(VitE)组。自造模之日起给药,于9周末处死大鼠。试剂盒方法测定血清Cr、Bun含量,肾组织SOD活性、GSH含量、GSH-Px活性、MDA含量;盐酸水解法测定肾组织羟脯氨酸(Hyp)含量;HE、Masson和PASM染色法观察肾组织病理形态改变;Western Blot分析肾组织E-cadherin、α-SMA、TGF-β1、TβR-I、Smad2/3及P-Smad2/3蛋白表达;免疫组化或免疫荧光染色观察肾组织E-cadherin、α-SMA、TGF-β1及Smad3表达与分布。
3.肝脏部分体外实验采用原代培养4d大鼠肝星状细胞(HSC),肾脏部分体外实验采用人近端肾小管上皮细胞株(HK-2)。研究扶正化瘀方药物血清的作用,分为4组:正常组、模型组、扶正化瘀方药物血清组及TβR激酶抑制剂组(SB-431542),后3组以100 pM TGF-β1刺激,24h后,正常组及对照组加10%正常大鼠血清(NRS),扶正化瘀方药物血清组加10%药物血清,TβR激酶抑制剂组加10%NRS和10μM SB-431542。研究SA-B的作用,分为5组,正常组、模型组、1μM SA-B组、10μM SA-B组及TβR激酶抑制剂组,正常组以培养液,后四组以100pM TGF-β1并分别给予1μM SA-B、10μM SA-B、10μM SB-431542,共孵育24h。倒置显微镜观察HSC及HK-2细胞形态:alamarBlue法测定HK-2细胞增殖;免疫荧光染色观察HSC中α-SMA,Smad3蛋白表达、HK-2中α-SMA、CK-18蛋白表达;Western blot分析HSC及HK-2中α-SMA、TβR-I、Smad2/3,HK-2中CK-18、P-Smad2/3、Smad7蛋白表达:Real-Time PCR分析HSC中TβR-I、HK-2中E-cadherin mRNA表达;受体放射性配基结合分析及受体亲和标记分析HSC中TβR结合功能;明胶酶图法检测HK-2培养上清MMP-2、MMP-9活性。
结果:
1.扶正化瘀方明显降低纤维化肝组织TGF-β1、TβR-I及p-Smad2/3蛋白表达、抑制间质细胞胞核中Smad3表达。
2.扶正化瘀方药物血清及SA-B明显抑制TGF-β1刺激HSC中α-SMA、TβR-I表达及Smad3核转位;SA-B明显抑制HSC中TβR结合能力。
3.SA-B及VitE明显降低肾间质纤维化模型大鼠肾体比及肾组织Hyp含量,改善肾功能,减轻肾间质炎性浸润、肾小管变性、小管扩张、胶原沉积等病理改变,升高肾组织GSH含量;扶正化瘀方、SA-B及VitE明显升高纤维化肾组织E-cadherin蛋白表达,降低TGF-β1、TβR-I、p-Smad2/3蛋白表达,扶正化瘀方及SA-B可明显下调α-SMA表达,而VitE效果不明显。
4.TGF-β1呈剂量依赖性促进HK-2中α-SMA表达、下调E-cadherin及CK-18表达;10%扶正化瘀方药物血清及1μM、10μM SA-B对HK-2细胞增殖无明显影响;10%扶正化瘀方药物血清、1μM、10μM SA-B、10μM SB-431542可明显上调TGF-β1刺激HK-2细胞E-cadherin、CK-18、Smad7表达,下调α-SMA、TβR-I、p-Smad2/3表达,降低MMP-2/9活性。
结论:
1.SA-B是扶正化瘀方抗肝、肾间质纤维化的共同有效物质基础之一。
2.降低纤维化肝脏及HSC中TβR-I表达及Smad2/3活化,尤其是抑制HSC中TβR结合能力,下调TGF-β1/Smads病理信号转导是扶正化瘀方及SA-B抗肝纤维化的重要作用机理。
3.扶正化瘀方及SA-B抗肾间质纤维化的作用机制与抑制肾小管上皮细胞转分化;抑制TGF-β1及其I型受体表达、下调Smad2/3的活性,抑制TGF-β1/Smads病理信号转导有关。
4.抑制肝、肾纤维化关键细胞内的TGF-β1/Smads病理信号转导是扶正化瘀方及SA-B抗肝、肾间质纤维化的共同作用特点,也是其“异病同治”抗肝、肾纤维化的共同作用基础。