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Novriantika Lestari说。梅尔瓦路易莎,维维安索蒂克诺Averina Geffanie Suwana, Putra Andito Ramadhan, Taufiq阿克毛,Wawaimuli Arozal, ”α-倒捻子素抑制乙醛诱导肝星状细胞的增殖和激活通过TGF -和ERK 1/2通路”,毒理学杂志》, 卷。2018年, 文章的ID5360496, 9 页面, 2018年。 https://doi.org/10.1155/2018/5360496
α-倒捻子素抑制乙醛诱导肝星状细胞的增殖和激活通过TGF -和ERK 1/2通路
文摘
肝纤维化的特征是细胞外基质的过度积累在慢性肝损伤。饮酒导致的纤维化可能发展为肝硬化,肝脏疾病死亡的主要原因之一。之前的研究表明,α-倒捻子素可以减少的比率pSmad / Smad和pAkt / Akt TGF -β全身的肝纤维化模型在体外。进一步调查的α-倒捻子素在肝纤维化模型的作用机制仍需要做。本研究旨在分析α-倒捻子素的作用机制对乙醛TGF -诱导肝纤维化模型β和ERK 1/2通路。LX-2细胞永生化肝星状细胞,孵化与乙醛,乙醛与α-倒捻子素(10和20μ米),或者只α-倒捻子素(10μ10米)。索拉非尼μM作为积极的控制。LX-2可行性是用台盼蓝排斥法计算。α-倒捻子素的影响肝星状细胞增殖和活化标记通过TGF -及其可能的作用机制β和ERK1/2进行了研究。乙醛是显示增加的扩散和表达profibrogenic HSC和迁移标记,而α-倒捻子素治疗导致减少了HSC的增殖和迁移,减少ki - 67和活跃1/2表达式。这些发现是跟着TGF -表达式和浓度的降低β;减少表达Col1A1、TIMP1和TIMP3;增加表达MnSOD GPx;和减少细胞内活性氧。这些影响被证明是剂量依赖。因此,我们得出这样的结论:α-倒捻子素抑制肝星状细胞增殖和活化TGF -β和ERK 1/2通路。
1。介绍
肝纤维化的特征是细胞外基质的过度积累包括胶原组织慢性肝损伤(1]。肝纤维化可导致部分原因是慢性丙型肝炎病毒感染、饮酒和非酒精性脂肪肝(NASH)。肝硬化由于饮酒是一种发病率和死亡率的主要原因与肝脏疾病(2,3]。
肝星状细胞(hsc)发挥重要作用作为核心组件在肝纤维化过程中引起的酒精消费。在正常肝脏、HSC是静止的,作为类维生素a存款,将分化成myofibroblasts当激活(4,5]。刺激HSC的活化可能是来源于由肝细胞细胞旁分泌刺激,枯氏细胞,内皮细胞受伤。在活跃的肝星状细胞,合成的内生TGF -β显著增加。酒精代谢的结果也会增加生产的TGF -β。因此,TGF -β加强与酒精诱导的氧化应激,从而增加饮酒导致的肝损伤(6- - - - - -8]。
激活肝星状细胞还参与细胞外基质的积累。在正常肝细胞外基质是由胶原蛋白(类型I, II, III和IV)和noncollagenous糖蛋白(层粘连蛋白、纤连蛋白和蛋白聚糖)。在正常肝脏正弦信号,基底膜基质包括层粘连蛋白和胶原IV型。在肝纤维化的发展,细胞外基质逐渐取代了间质胶原蛋白(类型和III)。TGF -β还可以促进肝纤维化通过调节基质金属蛋白酶(MMPs)和组织金属蛋白酶的抑制剂(TIMPs)分泌物。基质金属蛋白酶和TIMPs同时调节细胞外基质的合成和降解的平衡(9,10]。基质金属蛋白酶激活将进一步促进肝星状细胞的迁移能力(11]。
乙醛、乙醇代谢的产物,对HSC激活有着直接的影响。乙醛增加TGF -β在HSC合成。分泌TGF -β有直接相关的表达吗α光滑的肌肉肌动蛋白(αsma)和Col1A1 [12,13]。乙醛也作用于PKC这将进一步激活ERK信号转导通路1/2。TGF -β在HSC也将激活ERK在Smad-independent 1/2信号通路。ERK水平增加和功能将会诱导细胞增殖,导致自发活化的HSC和此后经历分化成myofibroblasts [14,15]。
在HSC,乙醛代谢产生活性氧(ROS) (12]。ROS纤维发生过程中起着重要的作用,由于酗酒。TGF -β将增加活性氧的生产和抑制抗氧化生产。另一方面,ROS也将激活潜伏TGF -β以及诱导其表达。过氧化氢也激活MAPK途径将激活信号转导通路ERK 1/2 [16,17]。
α-倒捻子素,一个先导化合物发现的水果藤黄属植物mangostana,被认为是能够抑制纤维发生的过程。据报道,α-倒捻子素抗增殖和抗氧化活性。之前的研究表明,α-倒捻子素可以减少的比率pSmad / Smad和pAkt / Akt TGF -β全身的肝纤维化模型在体外(18]。α-倒捻子素的作用机制的进一步调查antifibrosis,特别是由于酒精性肝病,仍然需要做。因此,本研究旨在分析α-倒捻子素的作用机制对乙醛TGF -诱导肝纤维化模型β和ERK 1/2通路。
2。材料和方法
2.1。材料
人类肝星状细胞,LX-2,从微孔(美国,猫没有购买。SCC064)。索拉非尼和阿尔法倒捻子素是来自圣克鲁斯生物技术(美国)。乙醛、二甲亚砜(DMSO)和TGF -β1酶联免疫试剂盒来自西格玛奥德里奇(新加坡)。DMEM-high葡萄糖,FBS-heat灭活、青霉素、链霉素和二性霉素b从擤鼻涕(美国)。高纯RNA隔离设备和Transcriptor第一链cDNA合成装备购买从罗氏公司(美国)。雷鸟SYBR qPCR混合购买从Toyobo(日本)。细胞裂解缓冲和Coomassie + (Bradford)试验设备从英杰公司(美国)。引物从一垒(新加坡)购买。α-平滑肌肌动蛋白抗体(pa5 - 19465)从热费希尔(美国)购买,GAPDH抗体购自圣克鲁斯生物技术(美国),和anti-rabbit免疫球蛋白,HRP-linked抗体,ERK1/2, phospho-ERK1/2兔子马伯得到从细胞信号技术(美国)。
2.2。LX-2文化
LX-2永生化肝星状细胞,培养使用方法说明在以前研究Rahmaniah et al。18]。
2.3。乙醛剂量
细胞被播种在2×104每口井24-well板和孵化有限公司24小时2孵化器。之后,细胞治疗与乙醛在不同剂量(0到200μ米)和消极的控制(DMSO) 24小时。乙醛剂用于治疗与α-倒捻子素是产生细胞生存能力控制权的两倍左右。
2.4。细胞治疗
细胞被分成六组,播种在2×106为每个组在10厘米培养皿如下:两组是未经处理的细胞,而其他四组100年是乙醛引起的μ米24 h。后来,媒介是改变。第一组处理车辆,100年在第二组,乙醛μM应用。对于剩下的组,治疗应用如下:乙醛100μ10 M +索拉非尼μ100 M,乙醛μM +α-倒捻子素10μ100 M,乙醛μ20 M +α-倒捻子素μ米,或α-倒捻子素10μm . 24小时的治疗后,这些细胞被收获,对细胞生存能力的分析,RNA和蛋白质的分离。实验是在四个不同的时间完成复制。细胞生存能力考试是用台盼蓝排斥法完成的。
2.5。定量rt - pcr分析
RNA是孤立的从106细胞使用高纯隔离RNA工具包(罗氏)然后合成cDNA按照制造商的协议。mRNA的表达ki - 67, TGF -β1,TGF -β1受体分析了使用中存在β肌动蛋白作为看家基因。使用的引物序列ki - 67, Col1A1,β肌动蛋白在这项研究是在Rahmaniah et al。18];引物TIMP1, TIMP2、MMP2和MMP9来自戴et al。19];引物对MnSOD来自Hardiany et al。20.];引物对GPX来自迪特里希et al。21];和引物序列TGF -β1、TGF -β1受体如下:TGF -β1生产:5′-TGAACCGGCCTTTCCTGCTTCTACATG-3′;TGF -β1:牧师5′-GCGGAAGTCAATGTACAGCTGCCGC-3′;TGF -β第一轮Fwd: 5′-TTGCTGGACCAGTGTGCTTCG-3′;TGF -β第一轮牧师:5′-CCATCTGTTTGGGATATTTGGCC-3′。
2.6。免疫印迹分析
免疫印迹分析是使用70年μg蛋白,主要抗体αsma, ERK 1/2,活跃1/2,或GAPDH根据Rahmaniah等方法。18]。
2.7。TGF -β1浓度
TGF -β1在细胞内浓度中测量使用人类TGF -β1酶联免疫试剂盒(西格玛奥德里奇)在450 nm使用微型板块读者,根据制造商的协议。
2.8。测定细胞活性氧物种
二氯荧光素(DCF)敏感细胞活性氧(ROS)在LX-2细胞药物治疗后测量的荧光的测定与dichloro-dihydro-fluorescein二乙酸(DCFH-DA)测定。总之,10000个细胞在96 -孔板被潜伏在6组的治疗药物治疗节如上所述。治疗后,介质被丢弃,细胞被洗使用无菌PBS。然后,20μM DCFH-DA被添加到细胞和孵化30分钟37°C在黑暗中。细胞又洗使用无菌PBS和活性氧测定使用荧光谱仪在485 nm励磁和535海里排放。
2.9。统计分析
结果意味着±SEM。统计分析使用单向方差分析进行分析。确定统计学意义,p < 0.05。所有的图都使用GraphPad棱镜产生7(美国)。
3所示。结果
3.1。LX-2细胞形态
治疗期间,LX-2细胞的形态学观察用共焦显微镜。LX-2细胞治疗与乙醛或没有α-倒捻子素不会引起任何显著变化在细胞形态如图1。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
3.2。乙醛剂量
建立治疗中使用的剂量,我们确定乙醛的浓度,导致细胞生存能力控制权的两倍左右。如图2,乙醛引起的增加显示细胞增殖增加剂量,和100年μM造成双重的细胞生存能力/控制。因此,我们使用100年μ为进一步应用程序M乙醛的浓度。
3.3。细胞增殖
乙醛感应导致显著增加LX-2扩散相比汽车集团。图3显示,100μM乙醛显著促进(a) LX-2细胞生存能力和(b) ki - 67 mRNA表达。标记都显著抑制α-倒捻子素剂量依赖性的方式。α-倒捻子素治疗只导致显著降低细胞生存和增殖。
(一)
(b)
3.4。α-倒捻子素减少肝星状细胞激活如图所示的表达式αsma
图4显示,与100年感应μM乙醛显著增加αsma蛋白表达,肝星状细胞激活的标志。α-倒捻子素两种剂量显著抑制αsma乙醛后感应而α-倒捻子素本身并不影响这个标记的表达。
3.5。α-倒捻子素减少Profibrogenic标记Col1A1 TIMP-1 TIMP-2
数据5(一个)- - - - - -5 (c)表明乙醛的表达显著增加几个profibrogenic标记:Col1A1, TIMP1和TIMP2。α-倒捻子素这两种剂量显著抑制表达的标记。α-倒捻子素治疗肝星状细胞没有乙醛感应的表情并没有改变纤维发生的标记。
(一)
(b)
(c)
3.6。α-倒捻子素肝星状细胞迁移标记的表达减少,MMP2和MMP9
我们发现显著增加肝星状细胞迁移标记,MMP2和MMP9,乙醛后归纳。α-倒捻子素剂量抑制MMP2和MMP9表达乙醛后感应而α-倒捻子素单独标记(图没有改变6)。
(一)
(b)
3.7。α-倒捻子素减少TGF -β1、TGF -β受体的mRNA表达和TGF -β1浓度
数据7(一)和7 (b)与100年表明,感应μM乙醛显著增加TGF -β1、TGF -β第一轮mRNA的表达。同样的模式与TGF -观察β1浓度(图7 (c)),以培养基。两种剂量的α-倒捻子素显著抑制这些profibrogenic标记的表达。
(一)
(b)
(c)
3.8。α-倒捻子素减少ERK1/2的磷酸化
图8表明乙醛显著增加磷酸化ERK1/2,而α-倒捻子素在剂量逆转ERK1/2磷酸化接近未经处理的控制(车辆)。
3.9。α-倒捻子素减少细胞内ROS
图9显示,与100年感应μM乙醛显著增加细胞内ROS DCFH-DA如图所示的分析相比,车辆。α-倒捻子素抑制ROS水平,而α-倒捻子素治疗并不影响细胞内ROS。
3.10。α-倒捻子素mRNA表达上调抗氧化防御,MnSOD GPx
数据10 ()和10 (b)显示,与100年感应μM乙醛降低抗氧化防御系统,减少MnSOD如图所示,GPx mRNA表达。α-倒捻子素治疗10μM恢复这两个基因的表达,而高剂量的α-倒捻子素抗氧化基因升级两个比较正常(汽车集团)。
(一)
(b)
4所示。讨论
先前的研究已经报道,α-倒捻子素强有力地通过其TGF -减少肝星状细胞增殖β/ Smad和一种蛋白激酶信号通路,在TGF -β刺激(18]。在目前的研究中,我们旨在研究α-倒捻子素是否会影响乙醛诱导肝星状细胞。
在这项研究中没有LX-2细胞的形态学变化在正常和治疗组,因为它已经是一个活跃的HSC形式,myofibroblast表型。乙醛引起的影响将从研究生物标志物的变化进行评估。
乙醛增强HSC增殖的增加细胞生存能力和ki - 67表达,细胞增殖的标志。ki - 67是表示在所有细胞在正常和癌变细胞增殖。所有活跃表达的标记细胞周期阶段(阶段G1, G2, M)但不表示在G0阶段,所以它可以用来描述扩散的细胞群(22]。它也一直知道ERK1/2在myofibroblast扩散过程中发挥作用。在我们的研究中我们证明了乙醛感应影响ERK1/2通路通过增加phosporylation ERK1/2。这是符合詹等人进行的这项研究和王等人发现乙醛显著增加HSC增殖(10,15]。
在我们的研究中,我们证实了乙醛刺激HSC的管理导致的表达增加αsma蛋白质。Alpha-SMA myofibroblast细胞是一个组件,可以表现在肝星状细胞,积极形成myofibroblasts-like表型(23]。我们还发现,乙醛profibrogenic标记研究,增加Col1A1, MMP9, MMP9, TIMP1和TIMP2。肽链内切酶的基质金属蛋白酶是一个大家庭,由肝星状细胞表达,以应对不同的肝脏损伤。基质金属蛋白酶在肝纤维化扮演双重角色取决于时机。MMP2和MMP9已知降解基底膜胶原蛋白。增加MMP2和MMP9表达也可能profibrogenic由于其能力增加基底膜的降解与间质胶原蛋白(胶原蛋白和替换它10,24]。胶原蛋白降解的产物也影响肝星状细胞的迁移能力,这使得MMP2和MMP9好标记肝星状细胞迁移24]。
基质金属蛋白酶的表达和调节细胞外基质的合成和降解TIMPs构成一个复杂的过程。我们的研究表明,TIMP1由乙醛和TIMP2调节在肝星状细胞。这一发现与之前的研究一致王等人表明乙醛一贯HSC-T6细胞和细胞外基质增加强烈促进纤维化发展(10]。
的主要profibrogenic细胞因子发挥作用在HSC的变换活动形式是TGF -β(25]。乙醛政府增加TGF -β信号转导,提高内生TGF -的合成β,诱发TCF -的表达βII型受体在HSC (26]。活动TGF -乙醛的含量也增加了β在培养基。增加与增加αsma蛋白质。乙醛代谢也会产生活性氧。ROS纤维发生过程中起着重要的作用,发生在饮酒导致的肝脏疾病。TGF -β将增加活性氧的生产和抑制抗氧化生产。另一方面,ROS也将激活潜伏TGF -β以及诱导其表达(16,17]。
先前的研究表明,α-倒捻子素在肿瘤细胞抗增殖活动。在这项研究中,我们表明,α-倒捻子素持续减少乙醛诱导HSC的增殖LX-2的细胞生存能力下降,ki - 67,活跃1/2表达式。管理α-倒捻子素也减少了HSC激活的表达下降αsma和Col1A127]。TIMPs被激活肝星状细胞分泌。我们的研究证实,α-倒捻子素减少HSC活化,从而抑制TIMP1的表达式和TIMP2。α-倒捻子素也显示抑制HSC迁移减少MMP2和MMP9表达。我们的研究结果是一致的与元等人证明了α-倒捻子素抑制胰腺癌细胞的迁移和入侵通过减少MMP2和MMP9表达(28]。
α-倒捻子素(剂量依赖性)还能抑制HSC激活减少的相对表达TGF -β信使rna, TGF -βTGF - R mRNA,活跃β在乙醛诱导HSC中等文化水平。这种效果是一致的在体外Rahmaniah等人的研究表明,α-倒捻子素可以减少TGF -β表达和下游信号转导TGF -β诱导HSC模式(18]。
抑制α-倒捻子素对信号转导的影响ERK 1/2与肾细胞癌的研究在体外(29日]。然而,不同的结果在结肠癌癌研究使用HCT 116α-倒捻子素调节MAPK / ERK信号转导。这表明,α-倒捻子素可以有不同的影响在不同的细胞(30.]。
α-倒捻子素管理组没有乙醛感应显示正常αsma蛋白表达。这是因为没有增加HSC激活。α-倒捻子素也能减少HSC增殖紧随其后profibrogenic细胞因子减少,但尚未达到意义比未经处理的HSC。
α-倒捻子素具有抗氧化作用,因为它有活性氧清除能力(31日]。的活动证实了DCFH-DA减少与减少细胞内ROS水平。α-倒捻子素也显示通过增加MnSOD和GPx上调抗氧化系统。活性氧可以激活生长因子受体,从而激活ERK通路1/2。结果表明,刺激,增加活性氧的生产也会激活ERK 1/2各细胞的信号转导。这项研究证实了α-倒捻子素的抗氧化活性,减少ROS水平也将减少1/2 ERK信号转导。
在这项研究中使用索拉非尼作为一个积极的控制。索拉非尼是一种受体multikinase抑制剂目前公认的唯一有效治疗肝细胞癌。索拉非尼的工作机制抑制ERK, VEGF和PDGF通路。先前的研究已经表明,索拉非尼有可能通过抑制TGF治疗肝纤维化β全身的EMT (32]。
这项研究的结果发现,α-倒捻子素抑制乙醛的扩散和激活诱导LX-2细胞通过TGF -β和ERK 1/2通路。抑制是剂量依赖性的活动。这是由于增加效应随剂量的增加。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
这项研究是由主要基础研究科技大学授予来自印尼的研究和高等教育。
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