文摘
客观的。15-Deoxy-Δ12,14-prostaglandin J2 (15 d-pgj2)减少炎症和已经被确认为一种抗炎前列腺素在许多动物模型。在这项研究中,我们调查的影响在伴刀豆球蛋白A - 15 d-pgj2及其保护机制(ConA)诱导小鼠自身免疫性肝炎。材料和方法。体内,Balb / C小鼠注射ConA(25毫克/公斤)诱导急性自身免疫性肝炎,和15 d-pgj2 (10μg或25μg)前服用1 h ConA注入。组织学分级、促炎细胞因子的水平,和NF -κB和PPARγ活动确定6、12和24小时后ConA注入。在体外,LO2细胞和RAW264.7细胞使用15 d-pgj2 (2μ米)1 h与ConA之前刺激(30μg / mL)。NF -κB和PPARγ活动确定后30分钟ConA管理。结果。预处理与15 d-pgj2减少ConA-induced自身免疫性肝炎的病理效应,注射后显著降低细胞因子的水平。15 d-pgj2激活PPARγ,我封锁了退化κBα,抑制NF -的易位κB到细胞核。结论。这些结果表明,15 d-pgj2防止ConA-induced自身免疫性肝炎通过减少促炎细胞因子。这种减少炎症可能与PPAR的激活γ减少和NF -κB的活动。
1。介绍
肝炎的发病率或肝脏的炎症,增加了全球在过去的几十年里,威胁人类健康。尽管发展的几个治疗肝炎的作用机理研究的基础上,没有一个治愈这种疾病。肝炎的发病机制是多方面的,包括病毒感染,这主要导致肝炎,自身免疫性疾病,代谢紊乱,脂肪肝疾病,原发性胆汁性肝硬化和肝移植排斥。许多这些引起急性肝炎,特点是强大的先天炎症,伴随细胞死亡,并可能最终导致肝功能衰竭。激活T淋巴细胞在这一过程中扮演着至关重要的角色由浸润和破坏肝实质。促炎细胞因子,如白介素1β(il - 1β)、白介素、干扰素(IFN -γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF -α),也在炎症的早期阶段(1- - - - - -3]。Tiegs等人发现注入小鼠T-cell-mitogenic植物凝集素伴刀豆球蛋白(ConA)引起的多克隆激活T淋巴细胞、CD4细胞+T细胞,诱导肝脏特异性炎症反应,包括血液水平升高2,il - 4和干扰素-γ(4,5]。这些特性使得ConA-induced肝炎的理想动物模型来探讨人类病毒和自身免疫性肝炎。
15-Deoxy-Δ12,14-prostaglandin J2 (15 d-pgj2)在1983年首次被Fitzpatrick和Wynalda [6]。这是来自前列腺素(PG) D2主要环氧酶2 (COX2)产品合成各种组织的炎症条件下(7]。的β消除羟基的位置将PGD技术2对PGJ2,后者随后被转化为15 d-pgj2 albumin-independent脱水。这个过程是由柴田等人使用一个achiral-phase高性能液相色谱法在2002年(8]。研究表明,PGD2和15 d-pgj2 COX2的稍后阶段活动水平增加,介导炎症的分辨率,而早期COX2活动与促炎反应[有关9,10]。后发现,15 d-pgj2缓和炎症的作用已被广泛研究。在过去的几十年里,15 d-pgj2已经被证明可以减少炎症和已经被确认为一种抗炎PG在众多动物模型。
15的抗炎效应d-pgj2首次被吉尔罗伊等人在carrageenin-induced炎症动物模型,其中15 d-pgj2代替铂族元素2和解决炎症发挥了免疫调节作用[9]。刘等人也发现15 d-pgj2 RAW264.7和J774A的一般活动减少。1巨噬细胞[11]。此外,15 d-pgj2不仅减少由单核细胞分泌细胞因子的生产也会使招聘骨髓单核细胞在慢性肝脏炎症(12,13),降低体外骨髓巨噬细胞的吞噬活动(13]。阿尔维斯等人使用nanocapsules装载15 d-pgj2减少中性粒细胞迁移,以及il - 1β肿瘤坏死因子-αIL-12p70生产,在炎症,这被证明是一个有效的策略衰减炎症(14]。15 d-pgj2对抗微生物感染的功能也被进行了广泛的研究。Dugo et al。16)发现,治疗15 d-pgj2有助于减少血管损伤和减低血压;减少细胞因子生产;减轻中性粒细胞浸润到肺、结肠和肝脏,从而改善这些器官的功能障碍;后,导致增加生存两个革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的挑战。这使得15 d-pgj2潜在治疗代理人对脓毒症和脓毒性休克(15,16]。有趣的是,15 d-pgj2可以帮助减少发病率和死亡率的流感病毒感染的小鼠(17]。调查这个抗炎的机制PG开始一项研究对NF -的活性的影响κB,与各种蛋白质转录监管职能,在炎症反应中是至关重要的。罗西等人报道,15 d-pgj2抑制NF -κ我通过共价结合,从而抑制激活κB激酶(IKK)磷酸化κBα,NF -的主要障碍κB激活,从而诱导我的蛋白酶体降解κBα(18]。Shiraki等人也发现15 d-pgj2可以作为天然配体的过氧物酶体proliferator-activated受体(PPARγγ通过迈克尔加成反应()通过绑定19]。PPARγ最近已被证明具有抗炎活性降低的dna结合活动NF -κB和抑制它的易位到细胞核,细胞因子变弱生产和嗜中性粒细胞浸润和最终减少组织损伤20.,21]。自15 d-pgj2调节炎症的效果和机理已确认,这个PG调查是一种有效的治疗代理多种炎性疾病,包括类风湿性关节炎、动脉粥样硬化、心肌梗死、脑损伤、急性胰腺炎、胃肠道损伤(22- - - - - -26]。尽管我们的知识和广泛的探索的角色15 d-pgj2在许多炎症性疾病,目前尚不清楚它是否影响自身免疫性肝病,和可能的机制还需要调查。
在这项研究中,我们假设15 d-pgj2降低急性肝损伤与ConA-induced炎症通过减少炎症介质的产生,因此衰减肝损伤。机制可能是由于它对NF -的影响κB通路。
2。材料和方法
2.1。试剂
ConA 15 d-pgj2买来西格玛奥德里奇(圣路易斯,密苏里州,美国)。在这项研究中使用的抗体包括那些针对NF -κ美国B (Abcam), PPARγ(细胞信号技术,美国),和我κBα(细胞信号技术,美国)。丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)的微型板块检测包购自南京建成生物工程研究所(中国建成生物技术)。
2.2。动物
雄性Balb / c小鼠(8周大,g)购自上海SLAC实验动物有限公司(上海,中国)。老鼠被安置在维持在一个干净的房间°C下12 h: 12 h:光暗周期,免费获取食物和水。所有动物实验动物保健和使用委员会批准上海同济大学。
2.3。药品监督管理局
九十六只老鼠被使用在这项研究中,随机分为四组:(1)正常的控制(注射车辆或10μ15 d-pgj2或25 gμ15 g d-pgj2);(2)ConA注射;(3)ConA + 10μg 15 d-pgj2;(4)ConA + 25μ15 d-pgj2 g。
15 d-pgj2(溶解在乙酸甲酯)稀释了磷酸盐(PBS)和腹腔注射1 h ConA注射前。ConA是溶解在pyrogen-free生理盐溶液的浓度5毫克/毫升,通过尾静脉注射的剂量25毫克/公斤体重诱导急性肝损伤。
2.4。细胞系和文化
LO2细胞和RAW264.7细胞是购自中国科学院委员会类型文化收集细胞库。细胞系都在高葡萄糖杜尔贝科修改鹰的培养基培养(美国Gibco)补充10%胎牛血清(penicillin-streptomycin HyClone、南美)和1%(美国Gibco) 37°C的湿润孵化器有限公司5%2。
每一种细胞分为四组:(1)仅仅是作为汽车用PBS的;(2)处理15 d-pgj2在PBS稀释浓度为2μM;(3)对待ConA溶解在PBS溶液的浓度30μg / mL;(4)15 d-pgj2治疗1 h与ConA刺激之前。
2.5。生物化学分析
每组六个随机选择的老鼠从丧生在每个时间点:6 h, 12 h, ConA注射后24小时。我们收集他们的肝脏组织(存储在−80°C)和轨道的血液(储存在4°C)。
2.5.1。血清转氨酶评估
存储在4°C后4 - 5 h,轨道的血清分离血液,离心2000 rcf在室温下10分钟。作为肝细胞损伤的指标,血清ALT和AST水平测定ALT和AST酶标测试套件,根据制造商的指示。
2.5.2。血清细胞因子分析
酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(美国研发系统)是根据制造商的协议用于测量血清促炎细胞因子TNF -α,2、il - 6和il - 12。
2.6。组织病理学
左叶的中间部分分段每个老鼠的肝脏切除,然后在4%多聚甲醛灌注至少24小时。固定后,组织是嵌入在石蜡,5μ米厚的部分被苏木精和伊红染色(圆))通过光学显微镜观察组织损伤。
2.7。免疫组织化学
在烘箱加热后20分钟60°C,准备石蜡包埋部分在二甲苯脱蜡、水化分级系列酒。恢复抗原,石蜡包埋切片沉浸在柠檬酸缓冲和孵化95°C水浴20分钟。部分被覆盖着3%的过氧化氢为20分钟37°C阻断内源性过氧化物酶活性。非特异性结合位点被封锁在37°C 5%牛血清白蛋白20分钟,然后在室温下孵化了10分钟。一夜之间,肝脏部分被孵化与兔子anti-mouse PPARγ抗体(稀释1:100)和兔anti-mouse NF -κB / p65抗体(稀释1:100)。第二天,片孵化与山羊anti-rabbit二级抗体(Epitomics, CA)在室温下30分钟。分析抗体绑定执行与diaminobenzidine (DAB)装备,使用和苏木精复染色。片通过分级乙醇脱水,二甲苯和Entellan安装。光学显微镜的幻灯片被观察到。
2.8。免疫印迹分析
他们在液氮后,肝组织细胞溶解迅速,包含PMSF•瑞帕裂解缓冲,抑肽酶,原钒酸钠,氟化钠(σ,美国)。美国核提取工具包(皮尔斯)被用来溶解细胞,收集核蛋白质制造商的协议后30分钟后ConA管理。蛋白质浓度与bicinchoninic然后确定酸(BCA)方法。等量的蛋白质(30 - 120μg)煮了5×sds - page示例加载缓冲区。对样品进行了分析和sds - page根据标准协议。非特异性结合被5%的脱脂牛奶(溶解在PBS) 2 h和这些墨迹在一夜之间被孵化在4°C兔抗体针对鼠标β肌动蛋白(1:1000),鼠标PPARγ(1:400),鼠标NF -κB / p65(1: 400),或鼠标κBα(1:200)稀释5%牛奶。β肌动蛋白作为内部参考细胞质蛋白质和Lamin-A核蛋白质。膜都洗了三次与PBS含有0.1%渐变20 (PBST),然后用二次孵化山羊anti-mouse或anti-rabbit抗体(1:2000)溶解在PBST, 45分钟的37°C。最后,膜清洗三次对PBST 5分钟,蛋白质被发现使用《奥德赛》双色红外激光成像系统(荧光检测)。
2.9。免疫荧光
细胞首先洗了三次与PBS溶液1分钟然后用4%多聚甲醛固定10分钟。用PBS溶液洗净后3分钟每三次,0.3%的细胞被permeabilized Triton x - 100(美国σ)10分钟,再用PBS。细胞被封锁的5%牛血清白蛋白(BSA)在PBS 30分钟和孵化兔子anti-mouse PPARγ抗体(稀释1:100)和兔anti-mouse NF -κB / p65抗体(稀释1:100)在一夜之间在4°C。在第二天早上,幻灯片PBS溶液清洗和孵化与适当的荧光素isothiocyanate-conjugated二级抗体1 h。与2 -细胞随后被清洗和孵化(4-amidinophenyl) 6-indolecarbamidine盐酸盐(DAPI)(美国生活技术)3分钟核染色。幻灯片终于可视化与LSM710卡尔蔡司共焦显微镜(德国卡尔蔡司AG)。
2.10。实时反向Transcriptase-Polymerase连锁反应(存在)
肝脏组织记录和存在进行了检测和分析。肝组织总RNA提取冷冻与试剂盒试剂(Tiangen生物技术,中国),按照制造商的指示。SYBR绿色定量rt - PCR进行7900 ht快速实时PCR系统(ABI、钙、美国)来确定目标基因的表达,根据指示SYBR预混料Taq交货(豆类生物技术,中国)。引物序列见表1。
2.11。统计分析
所有结果都表示为±SD方法。qPCR和ELISA数据分析与单向方差分析(方差分析)。血清ALT和AST水平,细胞坏死或水肿区域的比例在组织病理学和免疫组织化学的阳性细胞率与学生进行了分析以及。在所有的比较,被认为是具有统计学意义。所有与SPSS 17.0统计分析窗口。
3所示。结果
3.1。15 d-pgj2预处理降低ConA-Induced在小鼠肝损伤
图1(一)表明,ConA注入后,血清ALT和AST水平显著增加在每一个指定的时间点与正常对照组相比。同时,ALT和AST的定量值在低和高剂量的预处理15 d-pgj2集团腐朽在同一点。血浆ALT,统计差异出现在两个预处理组在6 h只有15 d-pgj2高剂量组表现出统计差异在12 h。然而,没有预处理组减少统计24 h。对等离子体AST,两个预处理组统计影响6 - 12 h ConA模型组相比。但明显的保护作用只是在15 d-pgj2集团的高剂量在24 h。组织病理学分析显示明显坏死ConA-induced组,如图1 (b)。坏死的严重程度随着时间的增加,最大规模的核分裂后明显24 h。虽然观察细胞死亡15 d-pgj2-pretreated组,这显然是比ConA-treated组。这些结果表明预处理的直接正面影响与15 d-pgj2 ConA-induced肝损伤。此外,单独注射15 d-pgj2在低和高剂量不会引起血清ALT和AST水平的高度与NC组(图1(一))。此外,细胞坏死和水肿的区域观察(图1 (b)15 d-pgj2),表明这两个剂量对小鼠正常组没有副作用。
(一)
(b)
3.2。预处理与15 d-pgj2减少生产- 2、il - 6、il - 12, TNF -α在ConA-Induced肝炎
ELISA结果表明,所有的测量小鼠血浆中促炎细胞因子显著增加ConA注射后6 - 12小时。等离子体- 2和il - 6水平仍在统计上增加24小时与正常对照组相比,如图2(一个)。我们使用中存在分析这些细胞因子的变化在这些实验小鼠的组织。的转录水平2、il - 6和TNF -α在所有测试的时间点,同样调节如图2 (b)。在和TNF - - 2的指数α,mRNA水平的峰值出现在12 h,而等离子体的峰值出现在6 h。在增加il - 6的趋势保持不变,达到6 h。15 d-pgj2预处理组的高剂量仍表现出统计降低等离子体和mRNA水平的2,il - 6和TNF -α在6 - 12 h与ConA组。同样,高剂量的15 d-pgj2组影响il - 6在等离子体和mRNA水平在24 h。15 d-pgj2预处理组的低剂量减少2,白介素、肿瘤坏死因子-α等离子体水平主要在6 h。其效果与高剂量组il - 6是一致的。
(一)
(b)
3.3。15 d-pgj2激活PPARγ,阻止我κBα降解,减少了NF -κB型肝炎在ConA-Induced激活
我们研究了PPAR的水平γ,我κBα和NF -κ通过免疫印迹和存在。如图3(一个)所示,蛋白质和mRNA水平的我κBα都减少了ConA-treated组与正常对照组相比,在同一时间点。在低和高剂量的15 d-pgj2-pretreated组改善我的退化κBα在蛋白质水平和增加了信使rna表达水平在12和24小时与ConA-treated组相比,高剂量的15 d-pgj2-pretreated组调节蛋白和PPAR的mRNA水平γ在所有时间点设计,与正常的控制和ConA-treated组。这些变化在统计学上意义重大。为了进一步研究磷酸化我是否有变化κBα和NF -κB (》κBα和P-NF -κB),称为激活条件,我们后来发现》的表达κBα和P-NF -κ通过免疫印迹。15 d-pgj2-pretreated组有较低的磷酸化水平κBα少与ConA-treated组相比,表明我的退化κBα。此外,15 d-pgj2-pretreated团体不仅减少了蛋白质和mRNA表达在12和24小时与ConA-treated组相比,但也减少了NF -磷酸化水平κB,从而阻止其易位到细胞核,如图3(一个)和3 (c)。关于PPARγ,PPAR的免疫组织化学图形显示一个明显的增加γ15 d-pgj2-pretreated ConA-treated组和组之间(图3 (b))。
(一)
(b)
(c)
3.4。15 d-pgj2调节PPARγ表达肝细胞(LO2)核和抑制NF -κB激活巨噬细胞(RAW264.7)
为了证明15 d-pgj2体外的直接影响,我们还进行了细胞学实验。LO2 RAW264.7细胞都有或没有治疗15 d-pgj2 1 h和随后与ConA孵化。免疫印迹和免疫荧光检测NF -的表达κB和PPARγ在细胞核。15 d-pgj2明显抑制NF -的激活和易位κB到肝细胞细胞核ConA和NF -的表达减少κB蛋白核,如图4(一)和4 (c)。此外,15 d-pgj2可能增加PPAR的激活γ在巨噬细胞和核易位或没有ConA,如图4 (b)和4 (d)。
(一)
(b)
(c)
(d)
4所示。讨论
在这项研究中,我们使用ConA诱导急性肝损伤创建一个模型,描述CD4的肝损伤+t细胞活化,随后炎症、细胞死亡的类型,并可能最终肝衰竭。我们的结果表明,ConA-induced 15 d-pgj2-pretreated改善小鼠肝损伤,这是伴随着减少促炎细胞因子的表达和NF -κB激活。
血清ALT和AST水平明显升高ConA-treated组与正常组相比。血清ALT和AST水平升高后肝细胞死亡和转氨酶释放到血液。肝细胞死亡引起的炎症显然与圆)染色观察。点状的坏死区域后6 h ConA注入了大量在24小时的时间点,一起增加细胞水肿。然而,血清ALT和AST水平相对较低的15 d-pgj2-pretreated组相对于那些ConA-treated组最多时间点。领域的细胞死亡15 d-pgj2-pretreated组明显减少,如图1 (b)。因此,15 d-pgj2预处理明显减毒ConA所致急性肝损伤。15 d-pgj2炎症的调节功能的差别反映在对这些促炎细胞因子,如2、il - 6和TNF -α。效果是显著的蛋白和mRNA水平,如图2。15 d-pgj2的抗炎作用是明确和一致的多种炎性疾病的其他研究(27- - - - - -30.]。il - 12是一个macrophage-derived促炎细胞因子,在t细胞增殖和CD4中扮演着关键角色+t细胞分化。它也被报道,可以抑制il - 12信号通路减弱CD4细胞+T-cell-mediated自身免疫性疾病,包括实验过敏脑脊髓炎(31日,32]。检查这个功能在我们的实验模型中,我们还可以测量了il - 12水平。我们的研究结果表明,血浆il - 12水平明显升高,时间点设计,达到6 h。15 d-pgj2-pretreated集团专门生产可以降低il - 12,据报道,阿尔维斯et al。14和Natarajan明亮32]。
不像其他类二十烷类,15 d-pgj2有α,β不饱和酮位于环戊烯酮环,使15 d-pgj2亲电反应,共价修饰蛋白质在多个途径至关重要。15的抗炎效应d-pgj2归因于其共价结合NF -的成员κB和PPARγ通路(18,33]。正如上面提到的,15 d-pgj2可以阻止NF -κB活化,抑制我的磷酸化κBα和随后的退化。我们的数据表明,我κBα水平的所有老鼠15 d-pgj2-pretreated高剂量组显著高于ConA-injected小组的所有时间点测试,如图3(一个)。这阻止了NF -的易位κB到细胞核。免疫组织化学鉴定不同定位的NF -κB在不同的基团。如图3 (b)。NF -κB是主要表达和位于ConA-induced组肝细胞细胞核,而15 d-pgj2-treated组表现出明显的减少nuclear-localized NF -κ我们发现了大量研究[29日,34- - - - - -36]。另一个目标由15 d-pgj2 PPAR共价结合γ。如图3(一个),PPARγ是mRNA和蛋白水平升高15 d-pgj2-treated组与正常相比和ConA-induced-hepatitis组。免疫组织化学结果也证明了强烈的PPAR表达式和本地化γ肝细胞的15 d-pgj2-treated组,如图3 (c)。所有这些数据确认15 d-pgj2激活PPARγ在ConA-induced肝炎。有趣的是,PPARγ通过许多机制发挥其抗炎反应,包括NF -κB通路和核转录因子的激活t细胞(NF-AT)途径37]。李等人的研究表明,PPARγ减少了NF - dna结合活性κBp65随后抑制下游基因的表达在炎症反应和改善sepsis-induced肝损伤。一个ELISA-based trans am转录因子分析被用于研究[21]。使用一个电泳迁移率改变分析,小川等人也证明了dna结合活性的抑制NF -κB的PPARγ激活ConA-induced肝炎(20.]。这个结论是由我们的免疫组织化学结果确认。15 d-pgj2被用来激活PPARγ在这些实验中,这表明PPAR的激活γ也会影响dna结合活性NF -κB 15 d-pgj2独立的。总之,15 d-pgj2减少促炎细胞因子的释放ConA-induced急性肝损伤通过阻断NF -的激活κB, PPAR的激活γ15 d-pgj2参与这个过程。
在这里,我们显示第一次15 d-pgj2减少肝损伤模型的ConA-induced急性肝脏炎症。15 d-pgj2作为抗炎的作用PG与以前的研究结果是一致的。主要机制15 d-pgj2介导炎症反应是其抑制NF -κB激活,PPARγ途径也参与其中。NF - 15 d-pgj2监管的影响κB和PPARγ在体外激活也被调查。这项研究表明15 d-pgj2代理是一个潜在的治疗自身免疫性肝炎。
利益冲突
作者宣称他们没有利益冲突有关的出版。
作者的贡献
菅直人陈和李晶晶同样对本文亦有贡献。
确认
这项工作是由中国国家自然科学基金(没有。81270515),中国肝炎防治基金会等肝脏疾病研究基金会(WBN20100021号和CFHPC20131011)和上海卫生局问题(2011287和2011287号)。