小鼠肝星状细胞胞能传代吗?若采购,能孔板运输吗?

体外导入外源IL-10基因对肝星状细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原分泌的影响--《实用诊断与治疗杂志》2007年11期
体外导入外源IL-10基因对肝星状细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原分泌的影响
【摘要】:目的:利用重组复制缺陷型腺病毒AdIL-10将外源IL-10基因导入肝星状细胞并观察其对肝星状细胞Ⅰ、Ⅲ胶原分泌的影响。方法:用传至1~2代的大鼠肝星状细胞以2×105/孔接种于24孔板,按每组6复孔分为三组:(1)单纯肝星状细胞培养组;(2)AdGFP对照组:肝星状细胞培养24h后取病毒AdGFP以感染复数50感染肝星状细胞;(3)AdIL-10组:肝星状细胞培养24h后取病毒AdIL-10以感染复数50感染肝星状细胞。3d后分别收集各组肝星状细胞,提取总RNA。结果:与单纯肝星状细胞培养组相比,AdIL-10组的IL-10mRNA表达明显增强(P0.01),而AdGFP对照组的IL-10mRNA表达差异无统计学意义(P0.05);AdIL-10组的Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原mRNA表达明显降低(P0.01),而AdFP对照组的Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原mRNA表达差异无统计学意义(P0.05)。结论:重组腺病毒AdIL-10感染肝星状细胞后可抑制肝星状细胞Ⅰ、Ⅲ胶原分泌。
【作者单位】:
【关键词】:
【基金】:
【分类号】:R575.2【正文快照】:
肝纤维化主要表现为肝组织中细胞外基质(extracellular material,ECM)的合成与降解的稳态机制失衡,导致ECM在细胞外间质的病理性沉积。肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)的激活在肝纤维化过程中起着关键作用[1]。本研究利用重组复制缺陷型腺病毒AdIL-10将外源IL-10基因
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舒肝颗粒对大鼠肝星状细胞凋亡的影响
目的:肝纤维化(HF)是各种原因引起的慢性肝损伤所共有的病理改变,肝星状细胞(HSC)的活化增殖是HF形成的中心环节,细胞外基质(ECM)过量产生和沉积是形成HF,最终导致肝硬化、肝功能衰竭的主要原因。因此,抑制HSC活化增殖、促进HSC凋亡、抑制胶原合成分泌、促进胶原降解可抗肝纤维化。目前,抗肝纤维化尚无有效的治疗药物,西医抗肝纤维化治疗主要有抗氧化剂、细胞因子调节剂、血管活性物质调节剂、抑制信号通路等药物,这些药物或因毒性太大,或抗肝纤维化的作用不强,使临床应用受到限制。近年来,中医中药治疗肝纤维化显示出特有的优越性,包括单方和复方的应用和研究,有的研究已深入到分子水平。剔毒护肝方、复方861均从分子水平研究表明具有抑制体外培养的HSC增殖和促进HSC凋亡的作用[1,2]。舒肝颗粒主要是针对酒精性肝病(ALD)尤其是酒精性肝纤维化的防治。通过细胞实验已证明舒肝颗粒能抑制肝星状细胞的增殖,抑制胶原蛋白的分泌,可减少胶原纤维在肝脏内的沉积。
为了进一步探讨舒肝颗粒对肝纤维化的逆转是否有作用,采用舒肝颗粒作用于体外培养大鼠肝星状细胞,观察其是否对大鼠肝星状细胞凋亡有影响,以探讨舒肝颗粒对肝纤维化的防治作用的机制,为舒肝颗粒的临床应用进一步提供理论依据。
1.体外培养大鼠肝星状细胞株(HSC-T6)。以5×104接种培养好的肝星状细胞在六孔板,培养24小时后,加入舒肝颗粒,分为三个浓度组:4.2mg/ml,2.8mg/ml,1.4mg/ml。加药作用24小时后,取出镜下观察细胞形态的变化。然后吹打细胞,使其成为单细胞悬液,收集细胞悬液,1500转/分离心,冷PBS冲洗后再离心,丢弃上清液,每根试管中加入100μl冷PBS,振荡摇匀,成单细胞悬液;调整细胞浓度1×106,缓冲液稀释1:4;取100μl悬液,于5ml流式管中加入5μl AnnexinV/FITC和10μl 20mg/ml的碘化丙锭,混匀后室温避光孵育15min;在反应管中加入400μl PB,流式细胞仪分析结果。
2.以5×104接种肝星状细胞在六孔板,培养24小时后加药,浓度组同前,加药培养24小时后,镜下观察。吹打细胞,使其成为单细胞悬液,收集细胞液,1500转/分离心,冷PBS冲洗后再离心,丢弃上清液,每根试管中加入100μl冷PBS,振荡摇匀,成单细胞悬液;调整细胞浓度1×106,缓冲液稀释1:4;取100μl悬液,于5ml流式管中加入5μl CD95抗体,混匀后室温避光孵育15min;在反应管中加入400μlPBS,流式细胞仪分析结果。通过流式细胞仪检测CD95,探讨舒肝颗粒诱导肝星状细胞凋亡的可能途径。
3.细胞培养后爬片,以同样的药物浓度作用24小时后,用4℃预冷1:1丙酮和乙醇固定;蒸馏水冲洗、PBS浸泡、双氧水消除内源性过氧化物酶的活性;采用SABC法,先滴加试剂A孵育15分钟,再滴加一抗Bax,37℃孵育3小时,PBS冲洗;依次滴加试剂B、试剂C,每次孵育10分钟,PBS冲洗三次;再滴加DAB显色剂,冲洗、晾干、封片;采用Image plus 7.0系统显微镜照相。4.重复上述实验过程检测Bcl-2。
1.正常对照组的凋亡率是3.4±0.82,不同浓度的舒肝颗粒1.4mg/ml,2.8mg/ml,4.2mg/ml,对肝星状细胞的凋亡率分别是:42.61±6.42,61.07±3.19,87.84±5.49,各组的凋亡率较正常对照组明显增高,差别具有显著性(P<0.05)。在1.4mg/ml组,肝星状细胞的早期凋亡率明显较正常对照组增加(P<0.05),而中晚期凋亡率较少。在2.8mg/ml组,肝星状细胞的早期凋亡率和中晚期凋亡率均明显升高。4.2mg/ml组,肝星状细胞在舒肝颗粒作用24小时后,大部分已属于中晚期凋亡,早期凋亡较低浓度组明显减少,但较正常对照组仍明显增高(P<0.05),从早期凋亡和中晚期凋亡的总体趋势看,随着浓度增高,总的凋亡率增加。
2.正常对照组的CD95的表达率是0.10±0.03,不同浓度的舒肝颗粒1.4mg/ml,2.8mg/ml,4.2mg/ml,对肝星状细胞的CD95的表达率分别是:4.77±0.84,9.44±0.61,24.51±5.91(P<0.05),并随着浓度增高,CD95的表达率也增高。
3.Bax的表达正常组最少,随着药物浓度组的增高,Bax的表达增高,且差别有显著性(P0.05)。Bax/bcl-2的比值随着药物浓度组的增加而比值升高。
1.舒肝颗粒可诱导肝星状细胞的凋亡,且呈浓度依赖性;
2.舒肝颗粒可能通过介导Fas系统促肝星状细胞凋亡;
3.舒肝颗粒可以通过促进Bax的表达,可下调Bcl-2/Bax比率,以增加细胞对凋亡的敏感性,从而促进HSC凋亡。
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HSC-T6 究竟是一种什么细胞?细胞培养最近要做肝星状细胞实验,听师兄师姐们说HSC-T6细胞系 是一种活化细胞,而且永生,非常想知道这种细胞究竟是怎么来的?特点如何?为什么实验大多用这种细胞?
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T6肝星状细胞系
我当然知道它是T6肝星状细胞系。。。汗
HSC-T6(大鼠肝星状细胞系):
弃培液-->以D-Hanks'液洗两次-->0.05%胰酶消化-->镜下观察细胞变圆(约5分钟)-->以完全培液(DMEM+10% FCS)终止反应-->吹打,1:3 - 1:4接种,然后继续培养。
该细胞系生长速度很快,所以采用1:3 - 1:4接种,而且换液间隔不要超过48h,否则细胞容易脱落下来
/view/240ccbd6be77.html
HSC-T6的传代、复苏、冻存我都做过,所以不用介绍了。但是,现在想想自己对这种细胞怎么来的确一点也不知道,觉得说不过去,只是看着大家这么做自己就跟着做,太没点探求的精神了
HSC-T6(大鼠肝星状细胞系):来源于美国Friedman实验室,从建系到现在已经传了78代。
/view/240ccbd6be77.html确实有用,谢谢
没什么,都是学生物的,你是什么专业?
感染内科,肝纤维化研究
没别的问题了吧?
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你好,现在也需要养HSC-T6 ,想问一下,HSC-T6 能永生吗?好养吗?谢谢啊T6系为大鼠肝星状细胞转染SV40后由低浓度血清筛选得到的永生化细胞株,是永生细胞系。很好养,我是这么养的:将冷冻保存的HSC-T6细胞系于37℃快速复苏后接种至含10%FBS的H-DMEM中,37℃、5%CO2饱和湿度的培养箱内贴壁培养。待细胞生长至融合状态,铺满瓶壁70%~80%以上时,用0.25%胰蛋...
你好,你的细胞系在哪买的。?
我的细胞是实验室原来就有的,早期是别的实验室赠送的
细胞系(cell line)指原代细胞培养物经首次传代成功后所繁殖的细胞群体。 也指可长期连续传代的培养细胞。你这里应该是指的后者特点是无限扩增采用细胞系来进行实验可以保证良好的细胞状态一致性,而且细胞扩增容易现行的人教社大纲版选修教材中是这样介绍细胞株和细胞系的:   原代培养的细胞一般传至10代左右就不容易传下去了,细胞的生长就会出现停滞,大部分细胞衰老...
你的问题有些钻牛角尖
我没用过这种细胞,但我用过其它的细胞系
就像一款手机型号,你要问它为什么要命名为这种型号,这种问题没多大意义
至于无限细胞系是怎么来的,上面细胞系的概念已经明了了吧?
我并不觉得钻牛角尖,任何东西都有最初的来源,希望通过网络这个平台可以让知道这个问题答案的人看到可以回答。而且手机型号的命名肯定也不是随便命名的,也有他的道理,只是不是那行的不知道而已。。。
我大概了解了下,HSC是一类细胞
下面是一篇文献中的描述
HSC- T6 系为 SV40 转染 SD 大鼠的 HSCs, 是活化的 HSCs,能表达 α- SMA、 波形蛋白(vimentin), 具有表达高水平 COL-Ⅰ、 TIMP- 1 mRNA特性, 该细胞系能够长期传代, 传代后具有稳定的表型
要的就是这个答案,可以把这篇文献名告诉我吗?
杨道坤,梁海军,申保生,孙屹峰,乔汉臣,. 三甲益肝颗粒含药血清对HSC-T6细胞形态、增殖和凋亡的影响[J]. 第三军医大学学报,2010,(5).
看来我的文献还是看少了。。。非常感谢你的帮助,你是学基础的?我最近在做细胞实验,感觉概念和基础问题还是比较多的,希望以后多多指教
扫描下载二维码丹参素对肝星状细胞中PI3-KAkt信号通路的影响_伤城文章网
丹参素对肝星状细胞中PI3-KAkt信号通路的影响
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WistarMethods:HSCsratwere isolated and cultured from the liver ofbyin-situperfusionwithcollagenase theanddensity weregradienttoeentrifugationwithNycodenz.ThenHSCsexposed0.0625mmol/L,0.1 25mmol/L,0.25mmol/L nmol/L,60 nmol/LDanshensuand 20nmol/L,40Wortmanninfor 24hours.Theeffect of Danshensu andWortmanninoncell proliferation was measured byMTTassay.Thecellcycle of HSCs was analysed by flow cytometry.The expression of Akt andP―Akt were measured by Results:At theWestemblot. ofconcentration0.0625mmol/L,O.1 25mmol/L,inhibit HSC prolifer action in0.25mmol/L,Danshensu couldsignificantlyclose―dependent manner.At the concentration of 20nmol/L,40 nmol/L,60 nmol/LWortmannincouldsignificantly inhibitHSC prolifer action inclose―dependent manner.Both Danshensu and Wortmannin could increase the numbers of HSCs in G1 phrase and decrease the numbers of HSCs in Sphrase.Danshensu and Wortmannin6hadnomarked influencesonAkt 重庆医科大学硕士研究生学位论文expression.But p-Akt was expressed in HSCs,which was decreased withthe increasing of the concentrations of Danshensu and Wortmannin.Conclusion:Theanti-fibrotic mechanism of Danshensu might beassociated with the decreased expression of p―Akt in HSCs.Key words:Danshensu,Baikalin,HSC,Akt,P―Akt,Wortmannin.7 重庆医科大学硕士研究生学位论文丹参素对肝星状细胞中P13.K/Akt信号通路的影响.^上-J-刖吾对肝纤维化发病机制的研究揭示,肝星状细胞(HSC)的激活是肝纤维化发生、发展的中心环节,HSC是抗纤维化治疗的主要靶细胞。在肝纤维化发展过程中, 磷脂酰肌醇3激酶(Phosphoinositide 3-kinases,P13K)/蛋白激酶B(Akt)是其重要 信号转导途径之一,有研究表明抑制P13K的活性可抑制HSC增殖。 磷脂酰肌醇3激酶(Phosphoinositide 3-kinases,P13一K)是一种蛋白酪氨酸激酶,广泛地分布在真核生物的各种细胞中,目前在与P13K相关的信号途径中研究较多的是P13K/Akt信号途径,该途径在细胞的生长、增殖、分化、凋亡等方面发挥着 重要作用。在哺乳动物细胞中,P13.K是由调节亚基P85和催化亚基P110构成的异源二聚体,分为I、II、IIl3个亚型,其作用是将磷脂酰肌醇环上的第3位羟基进行磷酸化。Akt,又称蛋白激酶B(proteinkinaseB,PKB),是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,Akt氨基端含有一个血小板一白细胞C激酶底物同源结构区域(pleckstrin homology,PH域),该结构域特异性作用于底物中丝氨酸/苏氨酸残基并使其磷酸化。渥曼青霉素(Wortmannin)是一种常用的P13K/Akt抑制 剂,Wortmannin可以通透细胞膜,与P13K的110kD催化亚基相结合,特异性抑制P13K,抑制P13K/Akt信号途径,并抑制Akt磷酸化。 丹参素是丹参的水溶性有效成分,其结构为3,4.二羟基苯乳酸,有研究表明,丹参素可有效改善肝脏微循环,对肝纤维化组织增生具有降解和预防作用。本实验从细胞P13K/Akt信号通路的角度,以P13K/Akt通路特异性抑制剂渥曼青霉素为 对照,研究丹参素对肝星状细胞中Akt和P.Akt表达的影响,探讨丹参素对肝星状细胞增殖的影响是否与信号通路P13U心有关系。8 重庆医科大学硕士研究生学位论文第一部分大鼠肝星状细胞(HSC)的分离和培养研究表明,肝星状细胞的活化是肝纤维化形成的中心环节,目前对抗肝纤维化药物的研究是建立在分离和培养肝星状细胞的基础之上。本文采用罗云和郑元义博士分离提纯HSC的方法分离培养出产量高、活性高的原代肝星状细胞【l】【21。1.材料和方法1.1材料实验动物健康成年雄性Wistar大鼠,体重300--4009,由重庆腾鑫公司提供。 主要试剂 SABC试剂盒 DMEM干粉 优质胎牛血清(FCS) 胰蛋白酶 链霉蛋白酶E(Pronase E) IV型胶原酶(Type DNA酶I(Dnase I) Nycodenz(1 8%) D―Hank’s干粉 小鼠抗desmin抗体 兔抗鼠a.SAM单克隆抗体Triton X一100 0.01mmol/L PBS IV eollagenas)武汉博士德公司 美国Gibio公司 天津灏洋公司 美国Sigma公司美国Sigma公司美国Gibio公司美国Sigma公司挪威Axis-Shield公司 美国Gibio公司 武汉博士德公司 武汉博士德公司 美国Sigma公司 武汉博士德公司分离和培养用溶液 D--Hank’s液:用供配剂1L的D--Hanks干粉加双蒸水至终体积1000ml,调整 PH至7.0。 Hank’s液:用供配剂1L的Hank’s干粉加双蒸水至终体积1000ml,调整PH9 重庆医科大学硕士研究生学位论文至7.0。酶消化液:Hank’S液50ml中加入IV型胶原酶25mg,Pronase至7.3。E50rng,调整PH细胞分散液:Hank’S液20ml中加入IV型胶原酶100mg,PronaseIE 4mg,Dnaselmg,调整PH至7.3。 DMEM培养液:DMEM培养液中按10--20%的比例加入胎牛血清,按100u/ml加入青霉素,按100u/ml加入链霉素。 0.25%胰蛋白酶液:D--Hank’s液100ml中加入胰蛋白酶250mg。 以上溶液均用滤膜抽虑灭菌。 主要仪器 DDB--300电子蠕动泵 上海医疗器械厂 、日本Olympus产品 TGL一168型,美国 SHPL.LAB2300型,美国 上海净化设备厂 上海天平仪器厂 上海医疗器械厂 德国Rosi公司 美国Costar公司显微镜离心机 二氧化碳细胞孵箱 医用超净工作台 电子天平 恒温水浴箱 磁力搅拌器 24孔板1.2方法细胞提取0)Wistar大鼠一只,腹腔注射10%水合氯醛(0.3ml/1009体重)和肝素(100u /蚝体重)。 ②大鼠麻醉生效后,将其固定于超净工作台上,75%酒精常规消毒,紫外线照射20分钟。③依次切开腹部皮肤、皮下组织、肌肉和腹膜。推肠管于右侧,游离门静脉 及前静脉,各预置缝线1根,待门静脉插管成功后,结扎固定,剪开前腔静脉。 ④用D.Hank’S液经门静脉插管灌流,速度15.20ml/min。10 重庆医科大学硕士研究生学位论文⑤待肝脏颜色变淡时,将灌流速度调慢并打开胸腔,结扎后腔静脉;前腔静脉插管,结扎固定。⑥灌流约10分钟后,自前腔静脉流出的D.Hank’S液不含肉眼可见的血液,改用酶消化液于37"C循环灌流约15分钟,速度为10.15ml/min。⑦当肝脏变软,压之凹陷不易恢复时,小心切断肝周韧带,取肝置于平皿内,用眼科剪去除被膜、血管等纤维结缔组织。⑧加入细胞分散溶液,于37"(2进行震荡消化10分钟左右。 ⑨将细胞溶液过200目细网滴入试管内,加入DMEM,500rpm离心5分钟。⑩取上清,1500rpm离心10分钟。 口取沉淀,加入2倍体积18%Nycodenz,混匀后,上覆2―3ml DMEM。F12600rpm离心20分钟,抽吸界面细胞层即为含HSC液。口加入少许DMEM,1500rpm离心10min,反复1次。口取沉淀,即为HSC。加DMEM重悬。 细胞鉴定方法:①细胞活率鉴定:用O.4%台盼蓝染色1-2min后计数未着色细胞数(即活细胞数)所占细胞总数的百分率,即为活率。细胞活率=(未着色细胞数/总细胞数)x100%。②细胞得率鉴定:用红细胞计数法计算每ml细胞悬液中的细胞数以及细胞总数(产量)。③细胞形态观察:在倒置显微镜下观察所分离的HSC的形态和培养后HSC形态变化以及生长情况。④细胞性质鉴定:作desmin、Q.平滑肌肌动蛋白(it.SMA)染色(二者皆为位于HSC胞浆内的特异性标志物)后,计数显棕色的细胞占细胞总数的百分率,HSC 阳性率=(棕色细胞数/细胞总数)x100%。 取对数生长期HSC,0.25%胰蛋白酶液脱壁,离心及台盼蓝染色计数后,用 含10%FCS的DMEM培养液配制成lxl05/ml的细胞悬液;将预先用重铬酸盐漫 泡过夜、清洗、高压消毒后的盖玻片,置入24孔培养板(1块/孔),按2x104/cm2 密度接种。10天后吸去培养液,PBS洗2次,每次5分钟,用小鼠抗desmin抗体, 重庆医科大学硕士研究生学位论文小鼠抗a.SAM抗体,SABC法作免疫化学染色。具体步骤如下:a.固定:4%多聚甲醛,室温30分钟;b.漂洗:PBS洗3次,每次5分钟;c.阻断内源性过氧化物酶:0.3%H202一甲醛溶液,室温30分钟。d.PBS洗3次,每次5分钟; e.穿透:O.1%Triton.100,4"C作用4分钟。 £PBS洗3次,每次5分钟; g.正常山羊血清室温孵育30分钟; h.滴加一抗,同时用PBS代替一抗作为阴性对照4"C湿盒孵育过夜; i.PBS洗3次,每次5分钟; i.滴加辣根过氧化物酶标记的链霉素亲和素工作液,37"C湿盒孵育30分钟; k.PBS洗3次,每次5分钟;1.DAB显色5分钟,镜下观察控制显色程度,自来水冲洗终止显色反应; m.苏木素轻度复染,乙醇梯度脱水,二甲苯透明,中性树胶封片;n.阳性结果判定:胞浆呈棕褐色者为阳性。细胞培养方法细胞以5x104/cm2接种在100ml塑料瓶中,在5%C02,95%空气的二氧化 碳培养箱里培养,48小时首次换液后,改用含10%胎牛血清的DMEM培养液,以后每2―4天更换一次培养液。培养10天左右原代细胞呈单层生长。细胞传代方法原代培养HSC长满单层后,吸去培养基,0.25%胰蛋白酶于37"C消化10分钟左右,吸去胰蛋白酶,加入3mlDMEM吹打培养瓶壁,收集细胞悬液,1500rpm 离心10min,反复一次,加入含10%胎牛血清的DMEM液重悬,5x104个/cm2的 浓度接种。培养7天左右传代细胞呈单层生长。2.结果细胞得率和纯度:每只大鼠HSC得率为3x107个/9,,经台盼蓝染色纯度达97%以上,细胞贴壁存活率在92%左右。 细胞形态和活力:在倒置显微镜下见刚分离的星状细胞呈圆形,胞浆脂滴丰12 重庆医科大学硕士研究生学位论文富,接种24小时后,大部分细胞贴壁,48小时后部分细胞出现多角伸展,随着培养时间的延长,细胞逐渐呈星状,然后向梭形变化,经10天左右细胞呈单层生长, 传代接种1―2小时后,大部分细胞贴壁,24小时后细胞全部伸展生长,约一周后, 传代HSC呈单层长满培养瓶底。(图1一1) HSC鉴定:刚分离的原代HSC的desmin阳性率在90%左右,传代培养HSC 的desmin阳性率达98%,原代及传代培养细胞的a--SMA表达均呈阳性。(图l--2,l一3)3.讨论肝星状细胞的分离和培养是研究药物对肝纤维化作用机理的基础。原位灌流 法的优点在于分离所用酶的消耗量较少,大鼠肝星状细胞的得率、纯度和活力均 能达到实验要求。技术关键在于循环灌流体系的建立,要求成功地进行门静脉和前腔静脉穿刺插管。 肝星状细胞的得率受下列因素的影响:1.大鼠的年龄、性别、体重和营养状况 等可以影响HSC的得率和存活率:年龄太小,体重太轻的大鼠的门静脉太细,插管不容易成功;营养状况不好的大鼠的细胞存活率低;体重过大的大鼠的肝内脂滴聚集较多,HSC的得率低。2,门静脉插管是关键:快速、准确的插管是循环灌 流的前提,为保证插管成功,术前给大鼠注射肝素并在导管中灌注肝素可防止血液凝固,插管时尽量插到肝门处,否则酶消化液可导致肝外血管的消化,使灌流 液外漏。3.胶原酶和链蛋白酶的消化:胶原酶消化不充分,细胞得率少;链蛋白酶消化不充分,肝细胞大量存在,影响HSC纯度。酶消化液最好在配制后两天内使用,并加入Ca2+,预热至37"C一38℃,使进入肝脏的灌流液温度保持在37"C左右,灌流时间为20分钟。4.Dnase l的应用:破坏的肝细胞会释放出大量的DNA,使细胞悬液粘度大量增加,影响过滤和密度梯度的形成,因此在细胞分散液中必须使用Dnase I,以破坏DNA,减少细胞粘度。5.Nycodenz:密度梯度离心是纯化星状细胞的重要步骤,Nycodenz是密度梯度离心的介质,其浓度是形成密度梯度的关 键。6.严格无菌操作:由于真个细胞分离时间较长,容易受细菌污染,因此整个操作过程应严格按照无菌操作原则进行。13 重庆医科大学硕士研究生学位论文第二部分丹参素对肝星状细胞中P13.K/Akt信号通路 的影响丹参素是丹参的水溶性有效成分,其结构为3,4一二羟基苯乳酸,有研究表明, 丹参素可有效改善肝脏微循环,对肝纤维化组织增生具有降解和预防作用f3】。磷脂 酰肌醇3激酶(Phosphoinositide 3-kinases,P13.K)是一种蛋白酪氨酸激酶,广泛地分 布在真核生物的各种细胞中,在哺乳动物细胞中,P13一K是由调节亚基P85和催化亚基P110构成的异源二聚体,分为I、II、lib个亚型【41。目前在与P13K相关的信号途径中研究较多的是P13K/Akt信号途径。蛋白激酶B(protein又称Akt,是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是P13黜信号途径的关键分子。kinaseB,PKB),磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)在促进细胞凋亡、抑制细胞增殖方面起重要作用【5】【6】。渥 曼青霉素(Wortmannin)是一种常用的P13K/Akt抑制剂,Wortmannin可以通透细胞 膜,与P13K的l 10kD催化亚基相结合,特异性抑制P13K,抑制P13K/Akt信号途径,并抑制Akt磷酸化[61。本实验从细胞P13K/Akt信号通路的角度,以P13K/Akt通路特异性抑制剂渥曼青霉素为对照,研究丹参素对肝星状细胞中Akt和P.Akt的表达的影响,探讨丹参素影响肝星状细胞增殖与信号通路P13眦t的关系。1.1材料实验动物见第一部分 其他药品和主要试剂丹参素 Akt抗体 p-Akt抗体MTT DMSO1.材料和方法四川省药品检验所 美国SantaCruz公司, 美国SantaCruz公司, 武汉博士德公司 美国Sigma公司 碧云天试剂公司渥曼青霉素14 重庆医科大学硕士研究生学位论文主要仪器细胞分离培养所需仪器酶标计数仪 倒置显微镜 磁力振荡器见第一部分Bio.TEK公司 日本Olympus产品上海浦江分析仪器厂美国BDFACS Calibur 美国Costar公司流式细胞仪96孔板 电泳系统美国Bio.Rad公司 美国Bio.Rad公司 美国Bio―Rad公司 美国Bio.Rad公司美国Beckman公司转移电泳仪电泳槽垂直电泳槽Gel Doe2000凝胶成像系统微量高速冷冻离心机微量可调加样器美国Beckman公司1.2实验方法原位循环灌流法提取肝星状细胞见第一部分 HSC的鉴定和培养见第一部分 四甲基偶氮唑盐(MTT)比色分析法检测丹参素和渥曼青霉素对HSC增殖的影响‘7i①M1vr溶液(5mg/m1)的配制:100mgMTT加入20mlPBS中,搅拌至完全 溶解,0.22urn滤膜抽虑灭菌。4"C保存,两周内使用; ②0.25%胰酶消化液消化细胞,离心及台盼蓝染色计数后,用含IO%FCS的 DMEM培养液配制成5x104/ml的细胞悬液,按100u蚜L加入96孔培养板,每组均 设定3个复孔,在370C、5%C02恒温培养箱中培养。 ③于二氧化碳孵箱培养24 h后换液,设空白调零组(不接种细胞)、对照组(只含 等量DMEM)及实验组(加不同浓度的丹参素,其终浓度分别为0.0625mmol/L, O.125mmol/L,0.25mmol/L;渥曼青霉素终浓度为20nmol/L,40 每组设3个复孔;15nmol/L,60 nmogL), 重庆医科大学硕士研究生学位论文④再培养24 h后加入MTT(5 g/L)20I.tL,继续培养4h;⑤4h后吸出上清,每孔加二甲亚砜DMSO 1509L,振荡溶解10 min,待结晶完全溶解;⑥在酶联免疫测定仪上选择波长490 nln,空白孔调零,测定各孔吸光度A。 ⑦统计学处理:结果用X+S表示,采用SPSSl.0软件的q检验进行分析。 流式细胞仪测丹参素和渥曼青霉素作用后HSC的细胞周期 ①传代肝星状细胞在含20%胎牛血清的培养瓶中生长24小时,然后用无血清 培养基同步化处理48小时; ②加入丹参素(终浓度为0.0625mmol/L,O.1 25mmol/L,0.25mmol/L)、渥曼 青霉素(终浓度为20nmol/L,40nmol/L,60nmol/L),培养24小时;③培养24小时后,将贴壁细胞用0.25%胰酶消化,3000rpm/min离心30分钟; ④加入PBS后轻轻吹打细胞,细胞呈单细胞悬液状态后滴入4"C预冷的70%乙醇中,边滴边振荡,防止细胞聚集成团:⑤用400目无菌尼龙网过滤一次,调整细胞数为lxl06/ml,PI碘化丙锭作 用后,于流式细胞仪作DNA细胞周期分析。 ⑥统计学处理:结果用X4-S表示,采用SPSSl.0软件的q检验进行分析。 Western blot方法测丹参素和渥曼青霉素对HSC的Akt以及p-Akt表达的影响(至)Western blot、RT-PCR主要试剂的配置a、1 0%过硫酸胺(AP):过硫酸胺ddH200.191.0ml4。C保存,在一周内使用。 b、1.74mg/ml(10retool/L)PMSFPMSF 0.174mg异丙醇lml 溶解后,装于1.5ml离心管中,.20℃保存。16 重庆医科大学硕士研究生学位论文c、SDS―PAGE分离胶配制 8%SDS―PAGE分离胶(用于FXR、SREBP.1e)ddH203.3ml 2.7ml3.8ml 0.1ml 0.1ml 69l30%丙烯酰胺/1%亚甲双丙烯酰胺lM tris(pH8.8) 10%SDS 10%AP TEMED在100mL的烧杯中,依次加入ddH20、30%丙烯酰胺/1%亚甲双丙烯酰胺、 pH8.8的Tris、10%SDS和,混匀后再加入10%AP,最后加入TEMED,震荡混匀, 立即灌胶,现用现配。 d、Tris甘氨酸电泳缓冲液聪s碱(MWl21.14)甘氨酸(MW75.07)SDS ddH203.039 18.779 10.0 g至1000ml溶解后4。C保存。e、Tris甘氨酸电转缓冲液 甘氨酸(MW75.07)Tris(MWl21.14)SDS 2.9 g 5.89 0.379 200ml甲醇ddH20至1000ml溶解后4"C保存。f、1M Tris.HCI(PH6.8)Tris ddH20 2.119至100ml1MHCl数滴调PH至6.84"C保存g、TBST缓冲液IM Tris.HCI(PH6.8) 20ml17 重庆医科大学硕士研究生学位论文NaCI8.89 0,5ml20%Tween20ddH20 h、1 0x丽春红染液(储存液):至1000ml丽春红S 三氯乙酸 磺基水杨酸2.0 g 30 g 30 g加ddH20至100ml,使用时将其稀释10倍。 ②蛋白样本的制各 a.冷PBS漂洗细胞两次,胰酶消化,4"C,1000rpm/min离心5min,收集细胞;b.取细胞样品与细胞裂解液60娜冰上孵育20rain,离心(12,000rpm/min,30mim, 4℃),取上清; c.取l pl蛋白液加59山去离子水,再加上考马斯亮蓝lml,室温放置15min。在590rim紫外分光光度计下测吸光值,据标准盐线计算出各组蛋白质浓度。 ③电泳丸准备好玻璃板,依次用水,DH20,乙醇擦净,晾干,按厂家的介绍装好垂直电泳槽,l,2%琼脂糖封边。 b.按蛋白需要制备8%分离胶7-8ml;c.小心将分离胶注入到准备好的玻璃板间隙中,至红色标志带约中上1/3处,加 入lmlDH20覆盖压平及排除空气,于37"C静置至胶凝固;d.当水、胶之间出现折射线(即胶已凝固),3min后倒去上层水,并用滤纸小心吸干胶顶端残存的液体;e.按前述配方制备注入到玻璃间隙中,垂直插上梳子; £在胶聚合的同时,将预存的蛋白再次100度加热5min:g.浓缩胶聚合完成以后,垂直快速拔梳子,加入预先配好的电泳缓冲液,轻轻冲 洗梳空数次,以去除可能残留的杂质: h.按每孔道70p,g蛋白计算各组电泳所需加的量。微量玻璃加样器按梳孔加入; i.电泳,开始时为60mv恒压,当溴酚蓝进入分离胶后,改用80.100mv恒压, 至预染Marker显示目的蛋自条带已全部分开,断开电源; j.取下胶,进行转膜及显色。18 重庆医科大学硕士研究生学位论文@SDS.PAGE转膜 a.戴一次性塑料手套,轻轻剥离玻璃板,参照蛋白Marker,切取所需目的蛋白所在凝胶(需包含上下各一Marker条带),浸泡于电转缓冲液:b.裁剪与凝胶等大的六张滤纸,浸泡于电转缓冲液;裁剪PVDF膜略大于滤纸,浸泡于甲醇中约30秒激活,并将膜剪下一角以标记蛋白面; c.打开转膜用的夹子,黑面置下,从下向上依次平铺三层滤纸、凝胶、PVDF 膜、三层滤纸(各层间务必用玻棒赶走气泡)。将夹子置于充满电转缓冲液电转槽 中,PVDF膜对正极方向、凝胶对负极方向,接通电源,4"C下恒流(250mA)转 膜: d.电转后,将PVDF膜浸入丽春红染液中染色5min(摇床上40rpm),双蒸 水洗涤PVDF膜,以证实转膜是否成功。⑤免疫杂交及显色 a.取出PVDF膜,脱色摇床上TBST缓冲液稍洗膜,以去除杂质;b.将膜置于5%牛血清白蛋白中,蛋白面向下,于脱色摇床上室温封闭1h: C.Akt,p-Akt一抗按l:600稀释,13-action按1:500牛血清白蛋白稀释,将PVDF 膜的蛋白面向上,置入预先在培养皿中制好的槽中,上面加一抗至完全覆盖,培 养皿外面塑料膜密封以防水分蒸发,4。C孵育过夜;d.取出培养皿,室温脱色摇床上轻摇孵育1―2h,以期一抗更好结合;e.TBST缓冲液洗PVDF膜三次,每次1 0min,以去除未结合一抗; f.--抗按l:7500稀释,将PVDF膜的蛋白面向上,置入预先在培养皿中制好的槽中,上面JJn-抗至完全覆盖,培养皿外面塑料膜密封以防水分蒸发,室温脱色摇床上轻摇孵育90min, 同上洗膜:g.取出待显色的PVDF膜,置于洁净的培养皿中,加入现配的DAB液显色, 观察,待充分显色后(不超过10min),双蒸水终止,凝胶成像仪成像。⑥统计学处理:结果采用X+S表示,采用SPSSl.0软件的q检验进行分析。2.结果2.1肝星状细胞得率,肝星状细胞活率,肝星状细胞纯度见第一部分。19 重庆医科大学硕士研究生学位论文2.2丹参素和渥曼青霉素对肝星状细胞增殖的抑制作用在浓度为0.0625mmol/L,0.125mmol/L,0.25mmol/L时,丹参素对肝星状细胞 的增殖有明显抑制作用,并且其抑制作用随着丹参素浓度的提高而增强。在浓度为20nmol/L,40 nmol/L,60 nmol/L时,渥曼青霉素对肝星状细胞的增殖有明显抑制作用,并且其抑制作用随着渥曼青霉素浓度的提高而增强(表2―1,图2―1)。表2―1丹参素和渥曼青霉素对HSC增殖的影响组别A(n;9,一X士S)0.64+0.025 mmol/L对照组丹参素0.0625 丹参素0.125丹参素0.250.58士0.034**△ 0.50士0.041}+☆0.36土-0.019}半o 0.52士0.027**▲mmol/LmmoVL渥曼青霉素20 nmol/L 渥曼青霉素40 nmol/L 渥曼青霉素60 nmol/L0.45士0.024**★0.35士0.020}木●}}与对照组相比,p<0.01。☆组与△相比有显著差异p<0.01,。组与☆组相比有显著差异p<0.01。 ★组与▲组相比有显著差异p<0.01,?组与★组相比有显著差异p<0.01。O.7 0.6 0.5 O.4 O.3 O.2 O.1 0●瞄绷罄”爨j爵鹫‘嘲瓤li释强≈目麟∞%i嚣“黼“簿?鬻器?;¨ 象r。:}-强“黼 ≯藏堑鬻蒸jl攀|:{“≯镤熬;爱。i豢i磐” 重庆医科大学硕士研究生学位论文2.3丹参素和渥曼青霉素对肝星状细胞增殖周期的影响随着丹参素和渥曼青霉素浓度的增加,Go/Gl期细胞比例逐渐增多,S期细胞比例逐渐下降,G2/M期细胞变化不明显,表明丹参素和渥曼青霉素可阻滞HSC由Go/Gl进入S期。(表2―2,图2―2,2―3,2―4,2―5,2―6,2―7,2―8,2―9)表2―2丹参素和渥曼青霉素对HSC细胞周期的影响★★与对照组相比,p<0.01。各细胞周期中☆组与△相比有显著差异p<0.01,。组与☆组相比有 显著差异p<0.01。★组与▲组相比有显著差异p<0.ol,?组与★组相比有显著差异p<0.01。70_60 50 40 30 201 0‘一{};|II。一II●l0t t t t ik t {i t…fj二∽w1:皑j¨,卜f’1图2―2丹参素和渥曼青霉素对HSC细胞周期影响的直方图 D1一丹参素o.0625 mmol/L;D2.丹参素0.1 25 mmol/L;D3.丹参素o.25 mmol/L W I一渥曼青霉素20 nmol/L;W2.渥曼青霉素40 nmoi/L;W3一渥曼青霉素60 nmol/L21 重庆医科大学硕士研究生学位论文2,4丹参素和渥曼青霉素对肝星状细胞中Akt表达的影响用不同浓度丹参素和渥曼青霉素处理肝星状细胞24小时后,均有Akt蛋白的 表达条带,各组Akt蛋白条带的密度强度差别不明显。(图2―10) 不同浓度的丹参素和渥曼青霉素处理肝星状细胞24小时后,均有p_Akt蛋白 的表达条带,但条带的光密度强度不同,磷酸化蛋白在对照组表达最强,随着丹 参素和渥曼青霉素浓度的增加,其表达程度逐渐减弱。(图2―11)3.讨论肝星状细胞(HSC)的激活是肝纤维化发生、发展的中心环节,被看作抗纤维化 治疗的主要靶细胞。由于各种因素的作用,肝脏炎症持续存在时,HSC被激活, 转化为肌成纤维样细胞,脂滴消失,收缩力增强,并分泌大量细胞外基质沉积于 Diss间隙,导致肝窦阻力增加,形成肝纤维化‘8】f91,因此,抑制HSC增殖是抗肝 纤维化的重要途径之一。 磷脂酰肌醇3激酶(Phosphoinositide 3-kinases,P13一K)是一种蛋白酪氨酸激酶, 广泛地分布在真核生物的各种细胞中。蛋白激酶B(proteinkinaseB,PKB)又称Akt.是P13K下游的靶蛋白。目前在与P13K相关的信号途径中研究较多的是P13K/Al(t 信号途径,该途径在细胞的生长、增殖、分化、凋亡等方面发挥着重要作用。在 哺乳动物细胞中,P13.K是调节亚基P85和催化亚基Pl lO构成的异源二聚体,分 为I、II、IIl3个亚型,其作用是将磷脂酰肌醇环上的第3位羟基进行磷酸化【lol。 Akt,是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,Akt氨基端含有一个血小板一白细胞C激 酶底物同源结构区域(pleckstrin homology,PH域),该结构域特异性作用于底物中 丝氨酸/苏氨酸残基并使其磷酸化。活化的P13K催化细胞膜上磷脂酰肌醇4,5一二 磷酸(PIP2)磷酸化,形成磷脂酰肌醇3,4,5.三磷酸(PIP3),PIP3与Akt的PH功能区 结合,使Akt从胞质转移到细胞膜,在PDKl或PDK2的催化下Akt的Thr308或 Ser473发生磷酸化,使Akt成为有活性的激酶。磷酸化的Akt(p.Akt)可诱导细胞 增殖【11】。P13.K/Akt信号通路与ERK信号通路联合,介导细胞周期蛋白D1(Cyclin D1,CDl)的转录,这对于细胞周期依赖性蛋白激酶(CDKs)的激活和G1期的顺 利进行非常重要‘1柏。有研究表明,抑制P13K活性后细胞的增殖明显被抑制,表 重庆医科大学硕士研究生学位论文现为细胞周期阻滞、Gl期周期蛋白CyclinDl和CDK4表达量减少¨”。 丹参素是丹参的水溶性有效成分,其结构为3,4.二羟基苯乳酸 【D.(+)一p一(3,4.dihydoxy phenylalanine)],是从唇形科鼠尾草属植物丹参干燥根部提 取液中分离得到的一种有效成分,具有祛瘀止痛、活血通经、清心除烦的功效。 目前已知丹参素可降低肝脏的丙二醇含量,具有抗氧自由基及抗脂质过氧化的作 用;丹参素还可以降低谷丙转氨酶(ALT),使血浆纤维连接蛋白(PFN)升高, 提高其网状内皮系统的吞噬功能及调理素活性,防止肝脏的免疫损伤;丹参素是 一种良好的羟自由基清除剂,能够抑制脂质过氧化,保护线粒体,进而促进肝细 胞再生;丹参素可以改善微循环,活血化瘀;丹参素还可以通过抑制NO的诱导体 的表达,减少毒性作用NO产生,从而促进NO发挥改善微循环、抑制血小板聚集等 保护作用【141。丹参可通过促进激活的大鼠肝星状细胞表达Fasl抑铝fJbcl--2表达和 促进bax的表达,诱导星状细胞凋亡。已有的研究表明,诱导激活的肝星状细胞发 生凋亡可防治实验性大鼠肝纤维化,激活的星状细胞可通过以下环节发生凋亡: Fas―Fasl、下调bcl一2、上调bax[1sJ、肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体受体.2/死亡受体一5(tumor necrosis factor-relatedapoptosis inducing ligand receptor-2/deathreceptor-5,TRAILR2/DR5)和神经生长因子低亲和力受体p75t161。丹参可促进激活 的星状细胞的Fasl及Fas表达增强,提示丹参通过增加激活的星状细胞的Fasl和Fas 表达,FasL和自身Fas结合,并通过FADD(Fas---associateddeath domainprotein)传递死亡信号,启动胱门蛋白酶(caspase),从而导致星状细胞凋亡。 渥曼青霉素(Wortmannin)是一种常用的P13K/Akt特异性抑制剂,Wortmannin 可以通透细胞膜,与P13K的110kD催化亚基相结合,可特异性抑匍]P13K,抑制 P13K/Akt信号途径,并抑铝iJAkt磷酸化。有研究证明渥曼青霉素使肝星状细胞停滞于Gl则17】。本实验用渥曼青霉素与丹参素做对照,以期了解丹参素对P13K/Akt信号通路有无影响。MTT分析法是以活细胞代谢物还原剂MTT噻唑蓝【3.(4,5)-dimethylthiahiazo (.z―y1)一3,5一di-phenytetrazoliumromide]为基础的一种简便、快速、敏感较高的检测 细胞成活率的方法。MTT为黄色化合物,是一种可接受氢离子的染料,可作用于 活细胞线粒体中的呼吸链,在琥珀酸脱氢酶和细胞色素C的作用下使四唑环裂开, 生成蓝色的结晶,结晶的生成量仅与活细胞数目成正比(死细胞中琥珀酸脱氢酶 重庆医科大学硕士研究生学位论文消失,不能将MTT还原)。还原生成的结晶可在含50%的N’N.二甲基甲酰胺和20% 的十二甲基磺酸钠(pH 4.7)的M1vr溶解液中溶解,利用酶标仪测定490 n/ll处的光密度(OD)值,以反映出活细胞数目。本实验用MTT检测发现渥曼青霉素大于20 nmol/L时可明显抑制HSC的增殖,当浓度提高到40 nmol/L和60 nmol/L后, 抑制作用依次增强。并用MTT检测出丹参素同样也可抑制HSC的增殖,丹参素 浓度为O.0625 mmol/L时抑制作用明显,随着丹参素浓度的增加,其抑制作用越明 显。 流式细胞术(flow eytometry,FCM)是以流式细胞仪为检测手段的一项能快速、精确地在保持细胞及细胞器或者微粒的结构及功能不被破坏的状态下,通过荧光探针的协助,从分子水平上获取多种信号对细胞进行定量分析或纯化分选的技术。 本实验用流式细胞术检测丹参素和渥曼青霉素作用24小时后的肝星状细胞的细胞 周期,发现两种药物均可使HSC的G1期细胞增多,S期细胞减少,G2/M期细胞 变化不明显。 Western免疫印迹(westem blot)是将蛋白质转移到膜上,然后利用抗体检测 蛋白质表达的方法。用western blot检测丹参素和渥曼青霉素作用后的肝星状细胞 中的Akt和P.Akt的表达,发现Akt的表达并无明显差异,但是P.Akt的表达随丹 参素和渥曼青霉素浓度增加而减少,提示丹参素可以通过抑制p-Akt而抑制肝星状 细胞的增殖。 本研究结果表明P13K/Aktt信号通路也许可以成为肝纤维化治疗的一个靶点, 抑制p-Akt的表达可能是丹参素诱导HSC凋亡并抑制其增殖的原因之一,在治疗 肝纤维化时联合使用丹参素可能是一种有效的方法。24 重庆医科大学硕士研究生学位论文全文结论原位循环灌流法可以成功分离得到产量高、纯度高、活性高的大鼠肝星状细 胞。HSC经鉴定后传代培养,通过M1vr实验观察丹参素和渥曼青霉素对HSC活 化增殖的影响;流式细胞术检测丹参素和渥曼青霉素对HSC细胞周期的影响;最后用Western blot检测被不同浓度的药物作用24小时后的HSC中Akt和p-Akt的表达情况。实验得出:丹参素可以抑制肝星状细胞的增殖,使HSC的Gl期细胞增 多,S期细胞减少,G2/M期细胞变化不明显,并使HSC中的p-Akt蛋白的表达减 少,提示丹参素可以通过抑制p-Akt而抑制肝星状细胞的增殖。25 重庆医科大学硕士研究生学位论文参考文献【l】GeertA,Niki T,Hellemans K,et a1.Purification of rat hepatic stellate cells by sidecatter active cellsorting[J】.Hepatology,1 998,27:590-598【2】罗云,戴立里,沈鼎明.原位循环灌流法分离大鼠肝星状细胞【J】.重庆医科大学学报,2002,27(1):48.50【3】郑元义,戴立里.丹参素抗肝纤维化的实验研究.中华肝脏病杂志【J】,2005,4(2):33-35 【4】RoyKatso,Klaus Okkenhaug,Khatereh Ahrnadi,SarahWhite,John Timms,Michael D.Waterfield.Cellularfunction of phosphoinosited3-kinases:Implicationsfor Development,Immunity,Homeostasis,and Cancer mnnn.Rev.Cell Dev.Bio,2001.17:61 5―675.【5】Ned LM,Borgatti P,CapitaniS,et a1.The nuclear phosphoinositide 3-kinase/AKTpathway-a new second messengersystem[J].Biochem,2002,l 584(2_-3):73―80.3一kinas.einhibitorsas【6】WardSG,Finan P.1soform?specific phosphoinositidetherapeutic agents.Pharmac01.2003:3:426-434.【7】徐永锋,管洪庚,薛万江.磷脂酰肌醇3(P13K)激酶信号途径对血小板源生长 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incubating in primaryculmre(SABCxl00) 重庆医科大学硕士研究生学位论文,’i/≯晕、。》赣囊-涮幅√~l豢Fig 1-4 Immunocytohemical staining for incubating in primary以≮ I;I势》炒|肇~ 箩 ≯《of rat hepatic stegate cells after 10 days of囤1―3:原代培养10天后肝星状知胞a-SMA免疫化学染色(SABCxl00)a-SMAculture(SABCxl00)l:{J k一!瓮图2―3流式细胞仪检测空白组肝星状细胞细胞周期Fig 2-3The cell cycleofnormal hepatic stellale ceilswasdetected bytheflow cytomelry. 重庆|基科大学硕上研究生学位论文l¨L≯|\一30 重庆医科大学硕士研究生学位论文L图2Fig6流式细胞仪检测浓度为o.25mmol/L的丹参素对肝星状细胞周期的影响on2-6 The effectthecellcycleof hepatic stellate cells which wereincubated withdanshensu(0.25mmol/L)for 24 hourwas detected by the flow cytometry.图2―7流式细胞仪检测浓度为20nmol/L渥曼青霉素对肝星状细胞周期的影响Fig 2-7 The effectoilthe cellcycle of hepatic stellatecellswhichwereincubated withWortmannin(20nmol/L)for24 hour was detected by the flow cytometry. 重庆医科大学硕士研究生学位论文▲I一图2Fig 2-9 The effectoR!兰兰叠.9流式细胞杖检测浓度为60nmol/L渥曼青霉素对肝星状细胞周期的影响thecellcycle of hepatic stellate cells whichwereincubated withWortmannin(60nmol/L)for24 hourwasdetected bytheflow cytometry. 重庆睡科大学硕L研究生学位论文●_●●_◆●m◆-睡●◆●●13actio,图2一10不同浓度丹参素和渥曼青霉素处理肝星状细胞24小时后,用western检测的Akt 蛋白的表达条带。(1:空白对照组:2:丹参素0.0625retool/L;3:丹参素0.125retool/L;4:丹 参素0.25 mmol/L;5渥曼青霉素20 nmol/L;6:渥曼青霉素40 nmol/L;7:渥曼青霉素60nmolfL)Fig 2-10 The presentation of protein Akt of hepatic stellate cells which were incubated with DanshensuorWortmanninwas detected byWesternblot.rl:The normal cells;2:Danshensu0.0625 retool/L;3.Danshensu 0.125 mmol/L;4:Danshensa 0.25retool/L;5:Wortmannin20nmol/L;6.Wortmannin40nmol/L;7.Wortmannin60 nmol/L)?-●'●●-●―■―l_●●―-●9址:口一mn图2―11不同浓度丹参素和渥曼青霉素处理肝星状细胞24小时后,用western检测的p-Akt 蛋白的表速条带.(1:空白对照组:2:丹参素o 0625mmol/L;3:丹参素o.125mmoUL;4:丹 参素o.25 mmol/L;5渥曼青霉素20 nmol/L;6:涯曼青霉素40 nmol/L;7:涅曼青霉素60nmol/L)Fig 2-II The presentation of protein p―Akt of hepatic stellate cells which were incubated with DanshensuorWortmanninwas detected byWestern blot.(1:Thenormal cells;2:Danshensu0.0625 mmol/L;3.Danshensu 0.125 mmoFL;4:Danshensu 0.25retool/L;5:Wortmannin20nmol/L;6.Wortmannin40nmoFL;7.Wortmannin60 nmol/L) 重庆医科大学硕士研究生学位论文文献综述磷脂酰肌醇3激酶(P13-K)/蛋白激酶B(Akt)信号途径 对细胞增殖和凋亡的影响1.引言蛋白酪氨酸激酶是一类将ATP的^r磷酸基转移到底物的特定氨基酸残基的激 酶,它通过磷酸化调节蛋白质的活性,并通过蛋白质的逐步磷酸化使信号放大,引起细胞反应。磷脂酰肌醇3激酶(Phosphoinositide 3-kinases,P13.K)是蛋白酪氨酸激酶中的一种,广泛地分布在真核生物的各种细胞中,目前在与P13K相关的信号 途径中研究较多的是P13K/Akt信号途径,该途径在细胞的生长、增殖、分化、凋亡 等方面发挥着重要作用。本文仅就P13.K/Akt途径对细胞增殖和凋亡的影响作一综述。2.P13.K及Akt的结构特点2.1P13一K结构及分型在哺乳动物细胞中,P13.K是调节亚基P85和催化亚基P1 1 0构成的异源二聚 体。调节亚基P85相对分子质量为85KD,目前已发现至少5种P13K调节亚基异 构体,即P85a、v8513、P55a、P55,、/及P500[11。其氨基端有1个SH3区域即Src同源结构域3(Src homology-3 domain,SH3),羧基端有2个SH2区域即Src同源 结构域2(Src homology-2 domain,SH2),中间编码区是与催化亚基P110结合的区 域。催化亚基PI 10包含Gt、p、丫、64种异构体,相对分子质量为l 10KDI¨,由催化域、C2结构域、Ras结构域构成。它本身具有Ser/Thr激酶的活性,也具有磷脂 酰肌醇激酶的活性。 P13.K分为I、II、IIl3个亚型,其作用是将磷脂酰肌醇环上的第3位羟基进行磷酸化。I型分为I A和l B亚类,I A亚类包括催化亚单位plloct、pll013、pllO{i, 能与调节亚单位p85、p55、p50形成二聚体;I B亚类即催化亚单位plloy。与I型P13一K偶联的主要受体底物是磷脂酰肌醇4,5一二磷酸[Ptdlns(4,5)P2],二者相互 作用可产生最重要的磷脂酰肌醇一3,4,5-三磷酸[Ptdlns(3,4,5)P3】;II型P13.K是 含有C2结构域的P13K,包括三种亚型:P13一KC2a、P13一KC213、PIC3.KC27[11,作用底物为磷脂酰肌醇(3,4)二磷酸【Ptdlns(3,4)P2]和磷脂酰肌醇(Ptdlns);III型34 重庆医科大学硕士研究生学位论文P13.K是在哺乳动物细胞内发现的与酵母的VPS34分子结构同源的蛋白【l】’仅以磷 脂酰肌醇(Ptdlns)作为底物,尚未发现他们受细胞表面受体调节。2.2Akt的结构及分型 Akt,又称蛋白激酶B(proteinkinaseB,PKB),是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。目前发现至少存在3种Akt家族成员:Aktl/PKBa、Akt2/PKB]3、Akt3/PKB7。 Akt氨基端含有一个血小板一白细胞C激酶底物同源结构区域(pleckstrinhomology,PH域),该结构域特异性作用于底物中丝氨酸/苏氨酸残基并使其磷酸化,Akt羧基 端是疏水区,富含脯氨酸【21。 3.P13.K/Akt信号转导通路3.1P13一K/Akt的激活:调节亚基P85将催化亚基P1lO募集至活化的酪氨酸激酶受体,并在胞浆内与受 体形成复合物,然后催化亚基P110便可转移到细胞膜,在细胞膜磷酸化其底物。 底物磷酸化的结果是在质膜上产生第二信使磷脂酰肌醇三磷酸PIP3。PIP3与Akt的 PH区结合,导致Akt的Ser473和Thr308位点磷酸化,从而激活Akt。活化的Akt再激活其下游靶蛋白――凋亡相关分子BAD、凋亡相关分子caspase-9(apoptosisrelated eysteineprotease,CASP9)、核转录因子(NF一1cB)、糖原合成酶3(GSK3)、叉头转录因子(FKHR)、细胞周期素(CDK)抑制物p21ei#Ffl]p27酬P等,进而调节 细胞的增殖、分化、凋亡以及迁移【31。3.2P13.K/Akt的抑制:渥曼青霉素(Wortmannin)、Ly294002是抑制P13.K活性的两种特异性抑制剂111, 渥曼青霉素(Wortmannin)是一种真菌代谢产物,对P13K呈不可逆性抑制作用,Wasim等发现Ly294002 p--J"I范通过阻滞细胞膜上的钾离子通道而抑制P13-K的活性 【41,但Ly294002的抑制作用是可逆的。抑癌基因PTEN以及抑癌基因SHIP可以使磷脂酰肌醇的3位及5位去磷酸化,是磷脂酰肌醇一磷酸(PIP)和磷脂酰肌醇二磷酸 (PIP2)降解、转化及P13.K信号传导终止的负调控分子。4.P13.K/Akt信号途径对细胞增殖的影响4.1P13.K/Akt信号途径对G1/S期的调节周期蛋白(Cyclin)和周期蛋白依赖性激酶(CDKs)是细胞周期的正向调节因子, 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(cl(i)是周期的负向调节因子。P13K/Akt信号传导35 重庆医科大学硕士研究生学位论文通路可通过增力llCyclins和CDKs的表达以及抑制细胞周期依赖蛋Ea90N@p27“'p1的 表达而促进Gl期进展,促进细胞增殖与分化【l J。 P13.K/Akt信号通路与ERK信号通路联合,介导细胞周期蛋白D1(CyclinDI,CDl)的转录,这对于细胞周期依赖性蛋白激酶(CDKs)的激活和G1期的顺利进 行非常重要【5J。目前有证据表明P13.K的激活可以稳定CDl蛋白并提高CDl的水平。 P13.K能够激活细胞周期依赖性蛋白激酶4(CDK4)和细胞周期依赖性蛋白激酶 2(CDK2),使细胞进入S期并诱导DNA的合成【6】。 细胞周期依赖蛋白抑制物p27kjpl可使细胞周期停滞于Gl期。进一步的研究显示,P13K能够对细胞周期依赖蛋白抑制物p27“P1的表达产生调节作用【l】,P13K通过Akt的磷酸化和叉头蛋白家族的灭活来下调p27bpJ,有利于G1期顺利进行。 Collado等应用P13-K的抑制剂LY294002作用于人胶质瘤U87MG细胞,结果发现人胶质瘤U87MG细胞p27酬lp表达升高,细胞阻滞在G1期。Graft等研究证实,P13K/心的激活能够抑制叉头相关转录因子介导的p27“p1表达。最近在!Hodgkin’S淋巴瘤分离出突变的p85a基因【7】,在乳腺癌、卵巢癌和胰腺癌等多种肿瘤中发现P110 和Akt编码基因突变或扩增【8】,抑铝I]P13K活性后细胞的增殖明显被抑制,表现为细 胞周期阻滞、G1期周期蛋I兰ICyclinDl和CDK4表达量减少,这种细胞周期的阻滞能 因细胞中激活的Akt及其下游分子p70的S6激酶(p70S6K)的表达而恢复,p70S6k 是哺乳动物体内蛋白质合成的重要物质,可以使细胞进入S期。在黑色素瘤及骨肉 瘤细胞株中,P13K抑制剂可以诱导p27bpl的表达,导致Gl期阻滞,从而抑制癌细 胞的增殖。4.2P13一K/Akt信号途径对G2/M期的调节 细胞周期蛋白B(Cyclin B)与细胞周期依赖性蛋白激酶1(CDKl)结合是细胞M期启动和运行的关键因素。细胞受损时,激活的CDKl作用于细胞分裂周期基因 CDC25,使CDC25上Ser2 1 6位点磷酸化,磷酸化后的CDC25与抗凋亡结合蛋白 14.3.3结合,并被其扣留而失活。失活的CDC25不能将CDC2(CDK的一种)的Thrl4 /Thrl5上的磷酸基团去磷酸化,因此CDC2不能被激活,导致细胞G2期阻滞,而 P13K/Akt可以直接激活CDC2,使细胞顺利通过G2/M期f9】。 Kandel等研究发现,一些细胞株如人胚肾HEK293细胞株对P13K抑制剂的反应 表现为细胞周期G2期阻滞,Akt活化可消除该效应,提示:P13K/Akt通路可能参与 重庆医科大学硕士研究生学位论文调控G2/M期转变。Akt活化可以使细胞越过G2/M期检查点,逃逸DNA损伤诱发 的凋亡,也可以通过磷酸化细胞周期依赖蛋白抑制物p21口pl使p21apl失活.并促进p53降解,从而减少p53介导的细胞周期检查点。从此可以看出心的活化类似::J:p53失活,可以消除细胞周期检查点,加速细胞周期的进行。 5.P13.K/Akt信号途径抑制细胞凋亡的机制5.1P13.K/Akt信号途径对bcl.2家族的影响 细胞凋亡是控制细胞过度增殖的一种正常细胞功能,P13K/Akt信号转导通路可调节bcl.2家族成员的活性以调节细胞凋亡。bcl.2家族成员分为凋亡抑制蛋白 和凋亡促进蛋白2类,bcl.2、bel-xl、bel.G、MCI―l等是凋亡抑制蛋白;Bax、Bad、 Bak、bcl.B等是凋亡促进蛋白。bcl.2家族的凋亡抑制蛋白和凋亡促进蛋白之间的平 衡是决定细胞生存或凋亡的关键。Bad是Bcl.2同源结构域3相关蛋白,它在非磷酸化 状态(即活化状态)下,既能够激活Bcl.2家族促凋亡成员如Bax或Bak促进细胞的凋亡, 又能够直接与抑制凋亡蛋白结合,抑制其活性,从而促进细胞的凋亡f101。P13K依赖性的Akt的激活可以使促凋亡蛋[刍Bad的Serl36/Sedl2残基磷酸化,磷酸化的Bad与bel.2解聚,然后与抗凋亡结合蛋白14―3.3相结合,同时游离的bcl.2也发挥抗 凋亡作用【11】。并且P13K/Akt通路的激活,可以使促凋亡蛋白Bax的Sefl84残基磷 酸化而失活,从而抑制细胞凋亡Il引。5.2P13.K/Akt信号途径对Forkhead转录因子家族的影响 1999年Brunet等证实Forkhead转录因子家族成员是P13.K/Akt信号转导途径下游重要的靶基因。在哺乳动物中,活化的Aktl~范够磷酸化这一转录因子家族中的Foxo 蛋[刍FoxoI(FKHR),Fox03a(FKHRLI)和Fox04(AFX)并抑制它们的核易位,降低它们 转录激活靶基因的转录活性。Foxo蛋白的非磷酸化形式能够提高一些凋亡蛋白的 转录活性,如FasL(Fas ligand,Fas配体),TRAIL(tumor necrosisinducing death factor related apoptosis associatedligand,肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体)和TRADD(TNFreceptordomain,肿瘤坏死因子受体相关死亡结构域)¨31并引起进一步的细胞凋亡,故激活的Akt通过使Foxo磷酸化而抑制细胞凋亡。5.3P13.K/Akt信号途径对Caspase家族的影响Caspase且P半胱天冬蛋白酶,在凋亡过程中起着必不可少的作用【14】。Caspase.3是凋亡效应类Caspase酶,Caspase一9是凋亡启动类Caspase酶。在正常细胞中,核酸37 重庆医科大学硕士研究生学位论文酶和抑制物是结合在一起的,核酸酶处于无活性状态,Caspase可裂解这种抑制物 从而激活核酸酶,破坏细胞DNA的结构和功能,导致细胞凋亡。P13K/Akt信号转 导通路可抑常1]Caspase家族成员的活化。活化的Akt可直接抑制半胱天冬蛋白酶 Caspase一3和CaSpaSe.9,使其失活,从而抑制细胞凋亡115J。’5.4P13一K/Akt信号途径对p53基因家族的影响 P53基因是一种抑癌基因,有野生型和突变型两种亚型。野生型P53对细胞凋亡有促进作用,突变型P53对细胞凋亡有抑制作用。当细胞DNA由于各种原因受损 后,野生型P53首先诱导细胞进入G1期,抑制细胞增殖,直至损伤的DNA修复,一 旦DNA不能被修复,野生型P53就会活化那些诱导细胞凋亡的基因转录,使细胞发 生凋亡。新近研究发现,A上t通路与mdm2-p53的功能通路有关【16】:癌基因mdm2是 Akt通路下游的一个作用底物,其第166、186位丝氨酸可以特异性地被活化的Akt 磷酸化,从而使细胞质中的Akt―mdm2复合物迅速解离,mdlIl2进入细胞核并与p53 结合,进而促进p53降解,抑制野生型p53的促凋亡功能117J,5.5P13一K/Akt信号途径在抑制凋亡方面的研究成果 Proud研究发现雷帕霉素(Rapamycin)诱导凋亡的能力可能依赖于细胞内p53的水平【l 8】。在子宫内膜癌细胞株中,Akt过表达使细胞凋亡蛋白抑制因子I(clAP.1)表达增加从而发挥抑制凋亡的作用。在缺乏功能性p53的横纹肌肉瘤中, 雷帕霉素(Rapamycin)抑制细胞生长,诱导大量细胞凋亡;但功能性p53的表达 则保护肉瘤细胞逃逸雷帕霉素(Rapamycin)诱导的凋亡。在乳腺癌、非小细胞肺 癌等多种恶性肿瘤中,P13K/Akt通路活化能够抵抗化疗、放疗引发的细胞凋亡【191。 选择性抑制P13K或Akt活性,降低Akt磷酸化水平,将会使细胞对化疗、放疗所致 凋亡的敏感性增加。 P13.K信号转导通路维持着细胞周期的运行,是促进细胞生长增殖,抑制细胞 凋亡的重要因素。也正因为此,该信号通路成为国内外肿瘤研究的热点,并且近 年来对于P13.K信号转导通路在肝纤维化、胰腺疾病、肺损伤、黑色素瘤【20】等方面的作用的研究越来越多,该信号通路有望成为疾病治疗的靶点。38 重庆医科大学硕士研究生学位论文参考文献:【1]RoyKatso,Klaus Okkenhaug,Khatereh Ahmadi,SarahWhite,John Timms,forMichael D.Waterfield.Cellular function ofphosphoinosited3一kinases:Implicatio

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