BALB/c小鼠肝硬化动物模型的构建及其在IL-33治疗肝硬化研究中的应用

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肝硬化及并发症在临床上具有极高的死亡率和较差的预后,是造成肝病患者死亡的主要原因之一。目前肝硬化的治疗方法十分有限,除了肝移植之外并无其他特效治疗手段,但肝脏供体有限,患者还需要负担高昂的手术费用,因此探索新的治疗方案具有十分重要的临床意义。胆管结扎(bile-duct-ligation,BDL)小鼠模型是一种经典的肝硬化动物模型,在肝硬化相关机制的研究过程中发挥着重要作用。白介素33(Interleukin 33,IL-33)是白介素1家族成员,在许多体内炎症过程中均有升高,能够刺激肝星状细胞活化,转化为肌成纤维细胞从而加重纤维化。RNA干扰技术是一种高度特异的抑制靶向基因表达的敲除技术,其中,短发夹RNA(shorthairpin RNA,shRNA)效率高,作用时间长,常应用于某个基因的功能研究。为探索肝硬化新的治疗方案,本研究使用腺病毒载体在BALB/c小鼠肝脏中表达shRNA-1133,以沉默小鼠的Il-33基因,探究Il-33的低表达对BDL肝硬化模型有何影响。首先,采用腹中线微创手术,双重结扎小鼠胆总管,构建BDL肝硬化动物模型,并开展以下检测:(1)于术后7d、14d、21d、28d进行随机采样,检测血清中肝指标相关酶活水平;(2)制备肝脏组织切片,通过HE和天狼猩红染色观察肝脏炎症和纤维化情况;(3)对肝脏组织切片进行免疫组织化学染色,检测α-SMA和Collagen Ⅰ表达和分布情况;(4)提取肝组织总RNA,进行qPCR检测细胞因子水平。结果显示,BDL组小鼠术后体重不断下降,出现明显的黄疸症状,血清酶活水平显著高于假手术组小鼠(P<0.01),肝硬化相关细胞因子Il-6、Tnf-α、Tgf-β、Il-33也随着时间的推移不断升高且显著高于假手术组小鼠(P<0.01),病理组织切片结果显示BDL术后21 d时形成肝硬化。然后,将表达Il-33特异性shRNA序列的重组腺病毒(rAd-sh-I133)和对照腺病毒(Ad-control)经尾静脉注射感染BABL/c小鼠,并对感染重组腺病毒的小鼠实施BDL手术,术后28d采样,在此期间记录小鼠体重变化和死亡情况,并开展以下检测:(1)提取肝脏总蛋白,通过Western Blot检测Il-33基因沉默情况;(2)制备肝脏石蜡切片,进行HE、天狼猩红、免疫组织化学染色,对比观察Il-33基因沉默前后肝脏炎症和纤维化情况;(3)提取肝组织总RNA,通过qPCR检测肝中细胞因子表达水平。与注射Ad-control的小鼠相比,Il-33基因被沉默的小鼠在术后28 d存活率提高了 35%,血清酶活水平(P<0.05)和肝脏细胞因子Il-33、Tnf-α、Tgf-β转录水平(P<0.01)显著降低,镜检病理切片可见肝炎以及肝纤维化程度均有所缓解。本研究发现,在BALB/c小鼠的BDL模型中,抑制Il-33的表达可显著缓解肝损伤、炎症以及纤维化,延长小鼠生存期。因此,抑制肝脏Il-33的表达,可能是治疗肝硬化的潜在方案。
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