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肝星状细胞核糖体蛋白S5(RPS5)特异性敲减对肝纤维化的影响

汤玉珍 张俊平

李莹, 钱皎, 朱全刚. 临床药师参与心脏瓣膜置换术后患者的药学服务实践与体会[J]. 药学实践与服务, 2023, 41(4): 255-258. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202201087
引用本文: 汤玉珍, 张俊平. 肝星状细胞核糖体蛋白S5(RPS5)特异性敲减对肝纤维化的影响[J]. 药学实践与服务, 2023, 41(4): 227-233. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202209007
LI Ying, QIAN Jiao, ZHU Quangang. Practice and experience of clinical pharmacists participating in pharmaceutical care for patients after heart valve replacement[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2023, 41(4): 255-258. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202201087
Citation: TANG Yuzhen, ZHANG Junping. Effects of specific knockdown of ribosomal protein S5 in hepatic stellate cells on liver fibrosis[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2023, 41(4): 227-233. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202209007

肝星状细胞核糖体蛋白S5(RPS5)特异性敲减对肝纤维化的影响

doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202209007
基金项目: 福建中医药大学高层次人才科研启动资金项目(X2019005)
详细信息
    作者简介:

    汤玉珍,硕士研究生,研究方向:中药药理与毒理,Email:wynljf@163.com

    通讯作者: 张俊平,博士生导师,研究方向:中药药理与毒理,Email:jpzhang08@163.com
  • 中图分类号: R96

Effects of specific knockdown of ribosomal protein S5 in hepatic stellate cells on liver fibrosis

  • 摘要:   目的  观察特异性敲减肝星状细胞(HSC)内核糖体蛋白S5(RPS5)对大鼠肝纤维化的影响。  方法  构建胶质纤维酸性蛋白(GFAP)启动子驱动的RPS5 shRNA腺病毒,分别用AdGFa2-shRPS5及其对照AdGFa2 shNC转染大鼠原代HSC和肝细胞,通过蛋白印迹法和实时PCR测定RPS5、α-SMA和I型胶原表达情况;采用二甲基亚硝胺(DMN)和胆管结扎术(BDL)的方法建立大鼠肝纤维化模型,尾静脉注射腺病毒特异性敲减肝内HSC的RPS5水平。肝组织切片HE染色分析病理改变情况;羟脯氨酸含量测定、切片天狼星红和 Masson染色评价胶原沉积情况;免疫组织化学染色检测α-SMA和RPS5的表达情况。  结果  AdGFa2-shRPS5能够特异性敲减HSC中的RPS5表达水平,增加α-SMA和I型胶原在体外表达。体内研究结果表明,在两种慢性肝损伤动物模型中,特异性敲减HSC中RPS5表达水平能够促进HSC活化,增加细胞外基质的沉积,促进肝纤维化。  结论  RPS5对HSC激活和肝纤维化发生至关重要,可能是治疗肝纤维化的潜在靶点。
  • 舰艇官兵由于个人空间狭小,工作压力大,气候潮湿,环境嘈杂等因素,睡眠状态易受到影响[1]。因此,较容易出现睡眠障碍,由此可引发各类负性情绪[2]。冯晨曦[3]等观察到在以青壮年为主的海勤人员远航中,焦虑和抑郁情绪明显高于航前。睡眠质量还会影响官兵的生存质量[4],不利于训练、执勤等任务完成的质量[5]。在舰艇出海训练期间,做到提高官兵睡眠质量,又不干扰正常训练是非常有意义的。本研究利用解郁安神中药香囊挥发油的有效成分,通过嗅闻吸入的无创方式,明显改善了舰艇官兵的睡眠质量,现报告如下。

    在海军某舰艇部队出海训练前1周筛选出有睡眠障碍(匹茨堡睡眠质量指数量表PSQI评分≥8[6]且焦虑评分量表SAS评分≥50[7])的官兵59人,他们中无精神类疾病及过敏体质。随机分为香囊试验组20人、正念冥想组20人和空白对照组19人。所选官兵均为男性,在年龄、学历、婚姻、岗位、人员素质等方面差别无统计学意义(P>0.05)。三组官兵在治疗前的PSQI评分与SAS评分无统计学差异,具有可比性。

    试验组使用自制解郁安神中药香囊(石菖蒲、柏子仁、当归、荆芥、薰衣草等)。将香囊放置于床头,晚睡前打开香囊袋,将鼻口置于距香囊口约10 cm距离,深嗅3 min,每2周为官兵更换1次香囊,治疗8周。正念冥想训练主要借鉴正念认知疗法 [8-9]。的8周课程结构,每周在指导音频带领下集中训练1次,每次2 h,包括训练和体验分享,其余时间根据课后作业自行训练。空白对照组与香囊试验组和正念冥想组保持相同作息,工作活动。统计比较三组官兵治疗前后的PSQI和SAS评分差值。

    PSQI量表评分,总分≥8表示有睡眠障碍,分值越高表明睡眠障碍越严重。疗效评价标准[10]:根据匹茨堡睡眠质量指数量表PSQI评分减分率进行评价,痊愈:PSQI评分减分率在75%以上;显效:减分率在50%~74% 之间;有效:减分率在25%~49% 之间;无效:减分率在25%以内。SAS量表评分,评分<50分无焦虑,≥50分轻度焦虑,≥60分中度焦虑,≥70分重度焦虑[8]

    采用 SPSS 21.0软件进行数据统计分析,计量资料以均数±标准差($\bar x $±s)表示。三组PSQI评分与SAS评分前后差值采用单因素方差分析及SNK检验,所有检验均以P<0.05为检验标准。

    2.1   量表分析

    空白对照组PSQI与SAS评分分别升高27.93%、15.56%,提示睡眠障碍和焦虑有不同程度加重,正念冥想组与香囊试验组官兵PSQI评分分别下降24.64%和25.47%,SAS评分分别下降15.27%和15.58%,说明睡眠障碍与焦虑的症状得到明显改善(表1),三组官兵两个量表评分结果经方差分析,P< 0.05,差异有统计学意义。经SNK检验,香囊试验组与正念冥想组在降低PSQI和SAS评分上作用相当,两组降低程度无统计学差异(表234)。

    表  1  3组试验官兵治疗前后PSQI和SAS量表评分情况(分,$\bar x $±s
    组别例数PSQI评分SAS评分
    治疗前治疗后治疗前后差值治疗前治疗后治疗前后差值
    正念冥想组2010.60±1.857.90±2.192.70±0.9058.40±4.9349.30±4.849.10±1.76
    香囊试验组2010.55±1.917.95±1.532.60±1.0758.30±4.7249.40±4.658.90±1.81
    空白对照组1910.74±1.8313.74±2.86−3.00±1.4958.16±4.6867.21±3.78−9.05±1.93
    F142.18592.08
    P00
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    表  2  3组试验官兵治疗前后PSQI评分差值
    组别例数α=0.05 的子集
    12
    空白对照组19−3
    香囊试验组202.6
    正念冥想组202.7
    P10.795
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    表  3  3组试验官兵治疗前后SAS评分差值
    组别例数α=0.05 的子集
    12
    空白对照组19−9.0526
    香囊试验组208.9
    正念冥想组209.1
    P10.74
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    表  4  3组试验官兵PSQI评分结果[例(%)]
    组别例数痊愈显效有效无效总有效率
    正念冥想组200(0)0(0)11(55)9(45)11(55)
    香囊试验组200(0)0(0)11(55)9(45)11(55)
    空白对照组190(0)0(0)0(0)19(100)0(0)
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    2.2   不良反应观察

    三组实验官兵均能坚持完成治疗项目,治疗期间均未发生明显不良反应。

    最新研究证据表明,战时剥夺睡眠是军人执行军事战斗任务之后罹患创伤后应激障碍、抑郁和焦虑障碍的重要危险因素[11]。本研究空白对照组的结果与吴刚[12]等发现焦虑和抑郁是海勤人员长航过程中易发生的两种负性情绪, 且与睡眠质量密切相关的报告相吻合。姜萍[13]研究显示,舰艇官兵借助药物催眠,极易产生副作用,长期服药还会产生耐受性和依赖性,停药后会出现戒断症状,因此,催眠药不宜长期服用[14]

    正念冥想是近年来研究非药物治疗睡眠障碍的热点,目前许多研究也都证明正念对慢性失眠有较好的疗效[9]。Black等[15]在一项随机对照临床试验中发现:与接受睡眠卫生教育的对照组相比,参加冥想训练的受试者的匹兹堡睡眠质量指数降低更明显。国内王晓明等[16]研究发现受试者的正念冥想水平和睡眠质量呈现显著正相关,冥想训练可以通过降低受试者焦虑水平有效改善睡眠质量。本研究中正念冥想组官兵SAS量表评分变化也证实了这一点。正念训练的效果受到治疗师自身经验与技术的影响,国外实证类文献在报告正念疗效时,会提到正念训练师的培训资质,而目前大多数的国内文献都没有提到培训师的资质以及培训经历[9],这可能是正念冥想在实践应用中的一个缺陷。

    本研究中香囊试验组采用了自行研制的解郁安神中药香囊,借鉴传统中药香囊具有平衡阴阳、开泄腠理、宣畅肺卫、调节脏腑功能的作用[17],查阅古籍药方及参考现代药理研究进展,本方选用石菖蒲、柏子仁、荆芥、当归、薰衣草等药材研制成粉末制成,通过药材中的挥发油达到改善睡眠治疗的作用。现代药理研究证实,石菖蒲、柏子仁、当归、薰衣草都具有镇静催眠作用[18-21],荆芥油具有祛痰作用,能缓解密闭船舱内潮湿的气体环境对官兵呼吸道的刺激[22]。通过合理调整中药配比,可以达到宣畅肺卫、解郁清心、安神助眠的作用。试验结果表明解郁安神香囊对失眠障碍的治疗有明显效果,作用与正念冥想相当,但香囊在舰艇上使用更加简单实用、安全可靠。与西药相比,香囊作用相对温和,无不良反应,不影响日常训练。

    解郁安神中药香囊在治疗睡眠障碍,改善睡眠质量方面具有明显疗效,并且简单实用、安全有效、使用方便,在治疗过程中无明显的不良反应,且有简单价廉的优势,是改善舰艇官兵睡眠障碍切实可行的方法,值得在军队中进行推广。

  • 图  1  AdGFa2-shRPS5对HSC和肝细胞中RPS5表达的影响(n=3)

    A、B. AdGFa2-shRPS5特异性敲减原代HSC中RPS5的表达;C、D.AdGFa2-shRPS5对原代肝细胞中RPS5的表达;*P<0.05,与AdGFa2 shNC比较

    图  2  AdGFa2-shRPS5对HSC活化的影响

    A、B.AdGFa2-shRPS5感染HSC后显著增加α-SMA和Ⅰ型胶原的表达;C.用AdGFa2-shRPS5和AdGFa2-shNC感染HSC 3 d,免疫荧光染色检测α-SMA的表达(比例尺:25 μm);*P<0.05,与AdGFa2 shNC比较

    图  3  AdGFa2-shRPS5对BDL诱导的肝纤维化的影响(n > 6)

    A.BDL诱导大鼠肝纤维化的示意图;B.各组代表性肝切片H&E(100×)、天狼星红(Sirius red)染色(40×)、Masson染色(100×)、a-SMA(100×)和RPS5(400×);C.羟脯氨酸测定胶原蛋白含量;D.半定量分析计算Sirius red染色胶原含量;E. α-SMA和I型胶原mRNA水平;*P<0.05,与AdGFa2-shNC对照组比较

    图  4  AdGFa2-shRPS5对DMN诱导的肝纤维化影响(n > 6)

    A.DMN诱导大鼠肝纤维化的示意图;B.各组肝切片H&E(100×)、天狼星红染色(40×)、Masson染色(100×)、a-SMA(100×)和RPS5(400×);C.羟脯氨酸测定胶原蛋白含量;D.半定量分析计算Sirius red染色胶原含量;E.α-SMA和I型胶原mRNA水平;*P<0.05,与AdGFa2-shNC对照组比较

    表  1  shRPS5和shNC序列

    名称序列
    shRPS55′-GCTCATGACTGTACGAATTCTCGAGAATTCGTACAGTCAT GAGC-3′
    shNC5′-GCGCGCTTTGTAGGATTCGCTCGAGCGAATCCTACAAA GCGCGC-3′
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    表  2  实时qPCR引物序列

    名称正向引物序列反向引物序列
    β-actin5′-CCAT TGAACACGGCATTGTC-3′5′-TCATAGATGGGCACAC AGTG-3′
    RPS55′-AAATGTGCAGGTGTTGACCA-3′5′-CACGCTCCTCCTGAAGAATC-3′
    α-SMA5′-CCGAGATCTCACCGACTACC-3′5′-TCCA GAGCGACATAGCACAG-3′
    collagen I5′-CCGTGACCTCAAGATG TGCC-3′5′-GCTCATACCTTCGCTT CCAA-3′
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-04
  • 修回日期:  2023-01-30
  • 刊出日期:  2023-04-25

肝星状细胞核糖体蛋白S5(RPS5)特异性敲减对肝纤维化的影响

doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202209007
    基金项目:  福建中医药大学高层次人才科研启动资金项目(X2019005)
    作者简介:

    汤玉珍,硕士研究生,研究方向:中药药理与毒理,Email:wynljf@163.com

    通讯作者: 张俊平,博士生导师,研究方向:中药药理与毒理,Email:jpzhang08@163.com
  • 中图分类号: R96

摘要:   目的  观察特异性敲减肝星状细胞(HSC)内核糖体蛋白S5(RPS5)对大鼠肝纤维化的影响。  方法  构建胶质纤维酸性蛋白(GFAP)启动子驱动的RPS5 shRNA腺病毒,分别用AdGFa2-shRPS5及其对照AdGFa2 shNC转染大鼠原代HSC和肝细胞,通过蛋白印迹法和实时PCR测定RPS5、α-SMA和I型胶原表达情况;采用二甲基亚硝胺(DMN)和胆管结扎术(BDL)的方法建立大鼠肝纤维化模型,尾静脉注射腺病毒特异性敲减肝内HSC的RPS5水平。肝组织切片HE染色分析病理改变情况;羟脯氨酸含量测定、切片天狼星红和 Masson染色评价胶原沉积情况;免疫组织化学染色检测α-SMA和RPS5的表达情况。  结果  AdGFa2-shRPS5能够特异性敲减HSC中的RPS5表达水平,增加α-SMA和I型胶原在体外表达。体内研究结果表明,在两种慢性肝损伤动物模型中,特异性敲减HSC中RPS5表达水平能够促进HSC活化,增加细胞外基质的沉积,促进肝纤维化。  结论  RPS5对HSC激活和肝纤维化发生至关重要,可能是治疗肝纤维化的潜在靶点。

English Abstract

李莹, 钱皎, 朱全刚. 临床药师参与心脏瓣膜置换术后患者的药学服务实践与体会[J]. 药学实践与服务, 2023, 41(4): 255-258. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202201087
引用本文: 汤玉珍, 张俊平. 肝星状细胞核糖体蛋白S5(RPS5)特异性敲减对肝纤维化的影响[J]. 药学实践与服务, 2023, 41(4): 227-233. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202209007
LI Ying, QIAN Jiao, ZHU Quangang. Practice and experience of clinical pharmacists participating in pharmaceutical care for patients after heart valve replacement[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2023, 41(4): 255-258. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202201087
Citation: TANG Yuzhen, ZHANG Junping. Effects of specific knockdown of ribosomal protein S5 in hepatic stellate cells on liver fibrosis[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2023, 41(4): 227-233. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202209007
  • 肝纤维化(HF)是一种创伤愈合反应,其特征是细胞外基质(ECM)在肝内的过度沉积,导致肝功能丧失和肝脏结构破坏[1]。在正常肝脏中,肝星状细胞(HSC)是位于肝脏窦状隙的DISE腔内,负责储存维生素A。当肝脏受到损伤刺激时,HSC从静止状态转化为具有增殖、类维生素A消失、趋化性、收缩性、纤维生成等特性的肌成纤维细胞(MFs),参与肝纤维化进程[2-4]

    核糖体蛋白S5(RPS5)是核糖体40S小亚基的组成成分,是核糖体生物发生所必需的。越来越多的证据表明,一些核糖体蛋白除了参与蛋白质加工合成之外,还具有许多核糖体外功能[5-6]。例如,RPS5基因对于胚胎干细胞的分化和类胚体的形成至关重要[7];RPS5的β-发夹结构能够与HCV IRES相互作用,并介导HCV的翻译过程[8];RPS5在结肠癌中异常表达,并可能在癌变过程中作为检查点发挥重要作用[9]。此外,RPS5还参与小鼠红白血病细胞分化,其表达下调会影响细胞周期蛋白依赖激酶-2、-4和-6的蛋白水平,并延迟体外红细胞成熟,引起G1/G0细胞周期停滞[10-11]

    本课题组前期研究发现,在肝纤维化过程中,RPS5在静息和激活的HSC内存在差异表达[12-13]。体外实验证实RPS5参与HSC活化,体内研究表明,RPS5基因敲减可加重肝纤维化,RPS5过表达则减轻肝纤维化[13]。但是,我们并没有研究特异性敲减HSC内RPS5的表达对肝纤维化的影响[14-17]。为此,我们构建了GFa2(GFAP启动子)-驱动shRPS5腺病毒,并研究其靶向敲减HSC的RPS5表达对肝纤维化进展的影响。

    • 高糖DMEM培养基(Gibco);Western及IP细胞裂解液液(Beyotime);BCA蛋白定量试剂盒(Thermo Fisher Scientific);RPS5抗体(Santa Cruz)、ALB、GAPDH抗体(Cell Signaling Technology)、GFAP、α-SMA、胶原蛋白 I抗体(Abcam);山羊(多克隆)抗兔 IgG(H+L)、山羊(多克隆)抗小鼠 IgG(H+L)(LI-COR Biosciences);Odyssey成像系统(LI-COR Biotechnology);SYBR Premix Ex TaqTM PCR 试剂盒(Takara)。

    • 雄性Sprague-Dawley大鼠,清洁级,重约200 g,购于上海SLAC实验动物有限公司。

    • 原代HSC和肝细胞从雄性SD大鼠分离,通过蛋白酶-胶原酶消化,单步Nycodenz梯度纯化[13]。分离的HSC和肝细胞在含有10%胎牛血清(FBS)DMEM培养基,5% CO2、37 ℃培养箱中培养。每隔1天更换1次培养基。通过GFAP免疫染色评估,HSC的纯度为90%~95%。本实验于分离后第3天在转分化的HSC上进行。HSC以感染复数(MOI)50感染腺病毒48 h。

    • 根据AdEasy™ Adenoviral Vector System(AgilentStratagene, USA)的说明制备质粒 pShuttle-GFa2-shRPS5。将GFAP基因启动子(GFa2)、shRPS5序列和必需元件克隆到无启动子穿梭载体pShuttle中,穿梭载体pShuttle-GFa2驱动shRPS5的表达。重组AdGFa2-shRPS5和AdGFa2-shNC腺病毒在293细胞中扩增,通过氯化铯梯度超速离心纯化。使293细胞通过噬斑测定病毒原液的滴度。shRPS5和shNC序列见表1

      表 1  shRPS5和shNC序列

      名称序列
      shRPS55′-GCTCATGACTGTACGAATTCTCGAGAATTCGTACAGTCAT GAGC-3′
      shNC5′-GCGCGCTTTGTAGGATTCGCTCGAGCGAATCCTACAAA GCGCGC-3′
    • 将HSC细胞中的培养基吸弃,用PBS洗涤1次,加入Western及IP细胞裂解液冰上裂解20 min。通过BCA法测量蛋白浓度后将蛋白样品在95 ℃下加热5 min。制胶上样,将20 μg样品进行10% SDS-PAGE电泳,结束后将蛋白质转移到NC膜上。5%脱脂奶粉封闭1 h。分别加入RPS5、ALB、GAPDH、GFAP、α-SMA和I型胶原的单克隆抗体4 ℃孵育过夜,用PBST洗膜3次,每次10 min。山羊(多克隆)抗兔IgG(H+L)或山羊(多克隆)抗小鼠IgG(H+L)室温孵育2 h,PBST洗膜3次,每次10 min。Odyssey红外扫描成像系统对NC膜扫描,观察相关蛋白的表达情况。

    • 用Trizol试剂盒提取总RNA。用SYBR Premix Ex TaqTM PCR试剂盒,合成cDNA,定量PCR检测基因mRNA表达。以管家基因β-肌动蛋白(β-actin)作为内部对照,并将基因特异性mRNA表达与β-actin表达进行归一化。引物序列见表2

      表 2  实时qPCR引物序列

      名称正向引物序列反向引物序列
      β-actin5′-CCAT TGAACACGGCATTGTC-3′5′-TCATAGATGGGCACAC AGTG-3′
      RPS55′-AAATGTGCAGGTGTTGACCA-3′5′-CACGCTCCTCCTGAAGAATC-3′
      α-SMA5′-CCGAGATCTCACCGACTACC-3′5′-TCCA GAGCGACATAGCACAG-3′
      collagen I5′-CCGTGACCTCAAGATG TGCC-3′5′-GCTCATACCTTCGCTT CCAA-3′
    • 用二甲基亚硝胺(DMN)和胆管结扎术(BDL)的方法建立大鼠肝纤维化模型[13],尾静脉注射腺病毒(4×109pfu)特异性敲减肝内HSC的RPS5水平。

    • 肝组织切片HE染色分析病理改变情况;羟脯氨酸(羟脯氨酸检测试剂盒)含量测定、切片天狼星红和 Masson染色评价胶原沉积情况;免疫组织化学染色检测α-SMA和RPS5的表达情况。

    • 数据分析通过SPSS 21统计软件进行,采用t检验分析,实验结果用均数±标准差($\bar x $±s)表示。与对照组比较,P<0.05 则认为差异具有统计学意义。

    • 为了确定AdGFa2-shRPS5对RPS5表达的影响及对HSC的特异性,我们分别用AdGFa2-shRPS5和AdGFa2 shNC转染大鼠的原代HSC和肝细胞48 h,蛋白印迹法和实时PCR测定RPS5的表达情况。结果显示,RPS5 mRNA和蛋白质水平仅在原代HSC中降低(图1A1B),在肝细胞中没有明显变化(图1C1D)。

      图  1  AdGFa2-shRPS5对HSC和肝细胞中RPS5表达的影响(n=3)

    • AdGFa2-shRPS5转染原代培养的HSC,蛋白印迹法和实时PCR分析α-SMA和I型胶原表达变化。结果表明,AdGFa2-shRPS5感染HSC后,α-SMA和I型胶原mRNA和蛋白质的表达显著增加(图2A2B)。免疫荧光结果显示,转染AdGFa2-shRPS5的HSC形态明显改变,细胞更加扁平而延展(图2C)。以上结果表明RPS5敲减促进了HSC的活化。

      图  2  AdGFa2-shRPS5对HSC活化的影响

    • 为了考察AdGFa2-shRPS5体内对肝纤维化的影响,我们构建了BDL肝纤维化模型。BDL手术前2 d和手术后5 d由尾静脉注射AdGFa2-shRPS5,2周后处死所有大鼠(图3A),评价肝纤维化情况。免疫组织化学染色结果所示,与AdGFa2-shNC组相比,AdGFa2-shRPS5降低了小鼠体内RPS5的表达,促进HSC的活化,α-SMA表达相应增加,表明肝纤维化程度加重。HE染色结果表明,在AdGFa2-shRPS5组中,反应性胆管周围有更广泛的胆管增生和有害的肝实质塌陷,α-SMA阳性表达增加。此外,天狼星红和Masson染色结果显示AdGFa2-shRPS5增加了胶原沉积(图3B)。天狼星染色半定量分析表明,AdGFa2-shRPS5处理的BDL大鼠纤维化面积增加了161%(P<0.05,图3C)。羟脯氨酸含量AdGFa2-shRPS5组明显高于AdGFa2 shNC组(P<0.05,图3D)。并且α-SMA和I型胶原mRNA的表达也与其蛋白质水平结果表达相一致(图3E)。

      图  3  AdGFa2-shRPS5对BDL诱导的肝纤维化的影响(n > 6)

    • 为了进一步证实AdGFa2-shRPS5对肝纤维化的作用,腹腔注射DMN制备纤维化模型。分别在第一次DMN注射前2天和后2周通过尾静脉向大鼠注射AdGFa2-shRPS5,在4周后处死所有大鼠(图4A)。AdGFa2-shRPS5抑制大鼠体内RPS5的表达,α-SMA在肝脏中的表达增加(图4B)。与BDL模型一致,HE、天狼星红、Masson、α-SMA染色及α-SMA RT-PCR分析证实(图4B4E),AdGFa2-shRPS5也促进了DMN诱导的肝纤维化的发展。在DMN模型中,AdGFa2-shRPS5组的羟脯氨酸含量高于AdGFa2 shNC组(P<0.05,图4C)。天狼星红染色的半定量分析结果显示,AdGFa2-shRPS5使纤维化面积显著增加约157%(P<0.05,图4D)。综上结果证实特异性敲减HSC内的RPS5加剧了纤维化的进展。

      图  4  AdGFa2-shRPS5对DMN诱导的肝纤维化影响(n > 6)

    • 肝纤维化是一个动态过程,其特征是慢性肝损伤导致ECM的过度沉积,当肝损伤发生时,HSC活化以获得成纤维能力,因此HSC是肝纤维化的主要生成细胞。文献表明,在转分化的HSC和人类肝硬化肝脏中RPS5显著降低[13]。RPS5的过表达使得体内肝纤维化得到改善,而RPS5的敲减促进了肝纤维化[13]。但究竟是哪一种细胞在这一过程中起主要作用仍值得进一步研究。因此,有必要仅针对肝脏中一个或有限细胞群进行研究。胶质纤维酸性蛋白GFAP是成熟星形胶质细胞中的主要中间丝状蛋白,但也在肝脏的HSCs中表达。因此,使用GFAP启动子GFa2来驱动RPS5敲减可能是靶向HSC的方法。在此研究中,我们使用GFAP启动子驱动shRNA系统来研究RPS5靶向HSCs对大鼠肝纤维化进展的影响。

      本研究构建重组腺病毒AdGFa2-shRPS5,并证实AdGFa2-shRPS5可以特异性地将HSCs中RPS5的表达降低约50%,对肝细胞没有明显作用。研究证明RPS5的敲减促进HSCs的活化。体内研究结果表明,两种慢性肝损伤动物模型中纤维化的发展随着RPS5的特异性敲减而加重,并伴有显著的细胞外基质沉积。综上结果表明,RPS5的下调有助于HSC的激活,从而促进体内肝纤维化,表明RPS5可能是HSC激活的分子开关。

      RPS5是核糖体40S小亚基的组成成分,是核糖体生物发生所必需的,并且具有许多核糖体外功能,如促进细胞的凋亡、DNA修复、细胞增殖和分化[5-6,10-11]。文献证实RPS5可抑制LPS诱导的巨噬细胞中的IL-6和NO释放,表明RPS5也参与炎症过程[18]。本研究结果表明,RPS5在调节HSC活化中起着重要作用,揭示了RPS5的新功能。由于GFa2启动子的活性较弱,我们没有研究过表达HSC中的RPS5对体内肝纤维化的影响。

      本研究为敲减HSC中的RPS5对肝纤维化有促进作用提供了证据。使用AdGFa2-shRPS5的一个关键优势是靶向HSC,并且对正常肝细胞没有影响。结果表明,RPS5对肝纤维化的发生发展至关重要,可能是治疗肝纤维化的一个有前景的靶点。

参考文献 (18)

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