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硫化氢对再生肝细胞中细胞周期蛋白D1和p21Cip/WAK-1的影响

发表时间:2014-08-19     浏览次数:441次

文章摘要:目的 观察肝细胞增殖时硫化氢对细胞周期蛋白D1 (Cyclin D1)和p21Cip/WAK-1的影响.方法 肝穿刺获取慢性乙型肝炎患者肝组织,并分离培养肝细胞.所获肝细胞分为4组,前3组分别给予促肝细胞生长素(HGF组),炔丙基甘氨酸(PPG)和HGF(PPG+ HGF组),硫氢化钠(NaHS)+ HGF(NaHS+ HGF组),剩余1组作为空白对照组.肝细胞培养24h后行台盼兰拒染实验及MTT比色法测定细胞增殖,利用去蛋白法检测细胞上清液中的硫化氢,免疫印迹(western)检查细胞内p21Cip/WAK-1和Cyclin D1变化情况. 细胞洗涤后,提取各组细胞DNA,判定硫化氢对DNA的影响.结果 培养后肝细胞的活性均超过90%.MTT比色法测定结果显示:与对照组比较,HGF组肝细胞增殖明显增强(0.713±0.207:0.411±0.113),且差异有统计学意义(t=6.943,P<0.01);与HGF组相比,PPG+ HGF组细胞增殖明显增强(0.965±0.329:0.713±0.207),差异有统计学意义(t=4.017,P<0.05),NaHS+ HGF组细胞增殖明显减弱(0.513±0.156:0.713±0.207),差异有统计学意义(t=5.328,P<0.05).Western实验结果显示,PPG+ HGF组p21Cip/WAK-1表达增加而Cyclin D1表达降低,NaHS+ HGF组两者表达量呈相反趋势.HGF组和PPG+ HGF组DNA复制明显增加,而NaHS+ HGF组DNA无明显复制.结论 硫化氢可能通过抑制细胞Cyclin D1和增加p21Cip/WAK-1表达抑制肝细胞增殖.

  肝细胞再生不足是重型肝炎死亡率居高不下(70%)主要原因,这与细胞再生调节机制复杂有关。我们前期发现,硫化氢抑制肝细胞的增殖并参与增殖通路的调节一2,但是对细胞增殖周期的调节仍未明确,本研究观察硫化氢对细胞周期蛋白(CyclinDl)和p21Cip/WAK-1的作用,进一步阐明硫化氢作用机制,为重型肝炎治疗提供思路。
  材料与方法
  一、肝细胞的处理
  肝穿刺获取43例慢性乙型肝炎患者的肝组织,患者本人知情同意。人选患者均为杭州市第六人民医院住院的慢性乙型肝炎患者,其中男26例、女17例,平均年龄(32.0士7.2)岁,HBsAg,HBeAg,抗一HBc阳性,HBVDNA>105拷贝/mL,ALT,AST50一150IU/L,胆红素7.9一21;}mol/L。肝组织获得和细胞分离见文献〔2]。
  采用两步法冻存肝细胞:取无菌冻存管(2mL)1支将细胞用冻存液(RPMI1640+30%FBS+双抗+0.1U/mL胰岛素+2%DMSO)制成1x105/mL细胞悬液,置-20℃2h后冻存于一70℃冰箱内冻存。冻存肝细胞复苏,调肝细胞浓度为5x103/mL,分别给予促肝细胞生长素(HGF组),炔丙基甘氨酸(PPG,2mmol/L)和HGF(PPG+HGF组),硫氢化钠(NaHS,lmmol/L)+HGF(NaHS+HGF组),剩余1份作为空白对照组,每组设3个复孔,培养24h后用于细胞增殖能力及活力评价等。
  二、方法
  1.细胞增殖能力及活力评价
  用台盼兰拒染实验检测培养24h后的肝细胞细胞活力,MTT法评估增殖能力。
  2.硫化氢测定
  采用去蛋白方法测定上清液中硫化氢含量。首先在试管中加人0.5mL10剔L醋酸锌,然后加人0.1mL上清样本,振荡混匀,再依次加人0.5mL对氨基二甲基苯胺盐酸盐(20mmol/L)和0.5mL三氯醋酸(30mmol/L),再加人2.5mL蒸馏水补足体积至5mL,充分混匀,6000r/min离心5min(离心半径8cm),吸出上清液,用分光光度计在670nm处检测吸光度。根据硫化氢标准曲线计算上清液中的含量。
  3.硫化氢对肝细胞禅1Cip/WAIF一1和CyclinDl的影响。
  采用免疫(Western)印迹法。肝细胞培养24h后,800xg离心5min收集细胞,加蛋白上样Buffer300匹,超声粉碎细胞(350J,5s),煮沸5min,冰上冷却,上样,PAGE电泳,PVDF膜印记,脱脂奶粉封闭1h,p21Cip/WAK-1,CyclinD1,(3-actin一抗4℃冰箱孵育过夜,二抗室温孵育Ih,ECL显色。
  4.硫化氢对各组DIVA复制的影响
  将细胞常规消化,PBS洗2次,离心后沉淀中加人2mLNaCl(10mmol/L)、10mmol'LTris-HC1,10mmol/LEDTA缓冲液(TE)重悬细胞。再加人20%十二烷基磺酸钠(SDS)100扭L,混匀,加人20mg/znL,蛋白酶K10ML,37℃过夜。加人饱和酚(pH8.0)2mL,离心后上清中加人1mL饱和酚,1mL24:1氯仿:异戊醇混合液离心,取上清再加人24:1氯仿:异戊醇混合液,离心后上清加人3mol/L乙酸钠(NaAc)200FxL,4mL预冷的无水乙醇,-20℃沉淀过夜。应用70%乙醇洗涤后,溶于50一100江TE中。于1%琼脂糖凝胶中以100V电压电泳,紫外灯下观察。
  三、统计学分析
  正态分布数据用x1、表示,用SPSS13.0统计学软件对数据进行方差分析,两组之间比较用t检验,P<0.05为差异有统计意义。
  结果
  一、肝细胞增殖能力及活性鉴定
  肝细胞经过冻存后复苏,再培养24h,台盼兰拒染实验显示细胞活性>90%}MTI'法吸光度670nm测定显示:与对照组相比,HGF组肝细胞增殖明显(t=6.943,P<0.01);与HGF组相比,PPG+HGF组肝细胞增殖明显增强(t=4.017,P<0.05),而NaHS+HGF组肝细胞增殖明显减弱(t=5.328,P<0.05),以上组别比较,差异均有统计学意义,详见表1。
  二、各组上清液中硫化氢含量的比较
  HGF组细胞上清液中硫化氢较对照组明显减少(t=3.411,P<0.05);PPG+HGF组较HGF组明显减少(t=8.671,P<0.01);NaHS+HGF组较HGF组明显增加(t=23.328,}<tJ.02)。两组数据比较差异均有统计学意义,见表1。三、肝细胞p21Cip/WAK-I和C}"clinDI的表达Western结果显示HGF促进肝细胞增殖时,Cv-clinD1表达上升,p21Cip/WAK-I表达下降二增加NaHS后,p21Cip/WAK-1表达上升,CyclinD1表达下降,加用PPG后,呈相反趋势。详见图to四、各组DNA表达量的变化情况肝细胞加HGF刺激后,DNA复制增强;增加NaHS,DNA无明显复制;加用PPG后,DNA复制增加。详见图2.
  讨论
  肝脏是全身硫化氢产生和代谢的主要器官,是全身体液中硫化氢的调节中心,尽管研究显示硫化氢干扰肝细胞的再生,但具体机制仍未明确[20本研究显示硫化氢促进肝细胞p21Cip/WAK-1的表达和抑制CyclinD1表达,说明硫化氢能抑制细胞周期的启动,与文献吻合。p21Cip/WAK-1是p53的下游,通过与PCNA形成复合物,抑制细胞的DNA合成[5-6]。硫化氢增加P21Cip/}TAK-1表达后,细胞DNA表达量无明显改变,反之增加,改变趋势与细胞增殖趋势一致,表明硫化氢可以通过p21Cip/WAK-1抑制细胞DNA的复制,进而抑制细胞增殖。CyclinD1是调控细胞周期G1期的关键蛋白,促进E2F转录因子释放,起始转录激活细胞周期的基因,推动细胞G1时期进人到S期。本文显示硫化氢使CvclinDl表达减少,可能会阻止细胞从G1期进入到S期,从而阻止DNA复制和细胞增殖。
  有研究显示低浓度硫化氢(1pmol/L)可以通过自由基损伤DNA,本实验浓度下硫化氢减少DNA含量的情况不明显,具体机制有待更深层次的研究。同样,硫化氢对细胞周期的调节还需更深人的研究,如流式细胞仪检测细胞周期的转换等。尽管如此,本研究结果仍提示硫化氢可能通过抑制细胞周期蛋白CyclinD1和增加p21Cip/WAK-1表达抑制肝细胞增殖。
  参考文献
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