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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

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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
DONG Zhengjun, DI Xuemei, FAN Jie, ZHANG Hai. Analysis of typical practical problems and countermeasures of supply chain management mode in public hospitals[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2021, 39(4): 369-372. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202105125
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。
  • 随着医疗改革的深入,针对药品与医用耗材的“两票制”“零加成”“集中带量采购”等新医改政策的施行,医院的运营环境发生了很大的变化。如何提升临床医疗服务内涵与质量、控制医疗成本,成为目前公立医院工作调整的重点。当前一些大医院已经普遍地导入了供应-加工-配送(supply processing distribution mode, SPD)的供应链模式,对于降低医院药品和医用耗材采购成本、减轻院内配送负担、降低医院库存资金占用、提升药品和医用耗材精细化管理水平,发挥了积极的作用[1-2]。由于外部SPD服务商介入院内服务和管理,影响了传统的医院药品和医用耗材管理体系[3]

    本研究通过对实施SPD供应链前后,医院药品和耗材的20项主要管理职能的履行效率和管理实施成效的变化进行调研、打分、评估,并进行统计分析,以期评估SPD供应链实施后对医院各项职能的影响,从而提出可能的解决策略和建议。

    传统的药品和耗材管理模式,由医院根据自己业务需要自行采购、储存保管和配送到临床,往往存在着技术手段落后、信息化水平较低、成本控制困难等问题。主管科室忙于应对数量众多的供应商的订单、收发货、院内配送、结算等烦琐工作,在加强药品、耗材精细化管理和采用系统科学的方法持续降低耗材成本方面的工作力量较为薄弱[4-5]。为改善传统管理模式带来的一系列问题,提升医院管理效率,降低医院运营成本,许多医院尝试导入SPD供应链管理模式[6-7]。目前,较为成熟的SPD供应链管理模式,是SPD供应链的商业公司在医院的指导下,站在医院的立场,链接医院与上游厂商,实施整合的采购管理与服务[8];在院内运营中,对科室请领与物资发放等核心业务流程、信息系统、仓储设施设备、临床及手术室的智能存取设施等,实施改进和优化;通过医院管理信息系统、物资管理系统、SPD管理系统的互联互通,实现从采购到临床使用的全程可追溯[9]

    本研究对上海地区实施药品和医用耗材SPD模式的9家三级医院和大型专科医院进行调研分析,根据申康医疗发展中心公布的各家医院医疗数据,采用调查问卷的形式,对医院药品和耗材管理过程中涉及的20项主要管理职能的履行效率和实施成效进行打分,取平均值,然后进行统计分析,评估实施SPD供应链后,各家医院各项管理职能的变化。结果如表1所示。

    表  1  医院药品和医用耗材管理职能的履行和能力变化
    管理职能传统模式SPD模式资源投入
    变化
    管理能力变化
    新产品准入医院负责流程管理,并负责寻源、供应商谈判工作医院负责院内流程管理;SPD运营商参与寻源,并与医院确认的供应商进行价格谈判减少强化
    供应商评估医院定期对供应商服务态度、送货及时性和耗材价格进行评估医院对SPD服务商进行评估,SPD服务商对供应商进行评估持平强化
    医保类药品和耗材价格谈判医院根据阳光平台红黄线监控对耗材价格进行降价谈判医院主导或指导下SPD服务商实施减少强化
    药品和医用耗材临床试验的管理根据使用科室或部门的使用申请,药剂和耗材管理部门组织实施医院负责临床应用前试用的流程管理,SPD服务商提供药品、耗材和发放试用,收集试用情况反馈减少强化
    日常采购订单处理医院负责处理日常采购订单的记录医院物资系统与SPD服务商系统对接,基于临床申领需求,SPD服务商负责日常采购订单操作减少强化
    资质证照管理医院负责供应商及产品资证证照的收集、存档、效期管理SPD服务商根据GSP管理要求,对资质证照管理,设备科监管减少强化
    耗材验收管理医院依据GSP及医院管理要求,对产品进行验收SPD服务商进行验收入库,院内SPD人员对送达医院的产品进行二次验收减少强化
    药品和医用耗材进货查验记录管理药剂和耗材管理部门负责SPD服务商管理进货查验记录,现场存档,医院监管和定期检查减少强化
    院内一级库管理医院负责一级库的库存和出入库作业管理SPD服务商负责一级库库存和作业管理;医院不承担库存资金占用减少强化
    临床二级库管理临床科室负责二级库的库存管理和数据统计,医院监管临床科室负责二级库产品出入库管理;SPD服务商负责二级库库存效期和退换货管理减少强化
    院内配送医院管理院内一级库发放药品、耗材,药剂科和设备科组织人员配送至科室或临床来一级库领取SPD服务商负责向临床科室实施定期和临时配送,参与临床二级库货物整理上架减少强化
    发票对账医院管理供应商的发票对账和结算工作医院对SPD服务商提供的发票和系统出库数据、院内配送单据进行核查对账减少强化
    阳光平台数据管理医院管理供应商在阳光平台的授权、议价和发票信息上传医院授权并指导SPD服务商进行阳光平台发票上传操作,SPD服务商协助对阳光平台上传数据和院内收费数据进行对照分析持平强化
    物资系统字典表维护医院管理药品、物资系统字典表的新增和禁用,并确保产品与代码一一对应SPD负责产品与物资系统字典表的对应关系核对,医院负责药品、物资系统字典表的维护操作持平强化
    高值耗材介入追溯管理耗材管理部门负责红十字会高值耗材追溯系统的维护、高值耗材的扫描和数据统计,临床负责高值耗材的盘点和出入库记录医院加强高值耗材实际使用和数据分析管理;SPD服务商负责红十字会系统的扫描录入、高值耗材出库明细与病人已用耗材明细的核对持平强化
    耗材临床库存差异和计费差错管理设备科负责监督、检查医院引入基于RFID的智能存储设备、实施药品和医用耗材计费标签扫码确费等,完善临床库存差异和计费差错的管理手段增加强化
    临床不良反应事件管理临床发现药品、耗材使用中的问题,上报至药品和耗材管理部门,医院进行事件调查、约谈供应商和厂家、提供解决方案和上报药监局SPD服务商参与配合事件调查、约谈供应商和厂家、提供解决方案持平强化
    应急物资管理医院负责采购、存储和发放应急物资医院强化应急物资的采购计划和临床发放管理,SPD服务商发挥其渠道优势和院外物流中心储备能力优势,参与应急物资供应管理增加强化
    临床耗材申领预算审批和耗占比管理医院基于系统数据分析来审核临床提交的月度/季度耗材预算,并制作每月/季度各科室药品、耗材占比分析报告SPD服务商提供分析数据支持,不参与具体管理流程增加强化
    药品和医用耗材超常使用预警医院负责对超出常规使用的药品和医用耗材及时进行预警SPD服务商不参与增加强化
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    上述20项管理职能中,有11项药剂科和设备科的履职精力和资源投入普遍减少,主要为药品、耗材的日常供应操作管理;有5项持平;在药品、耗材成本与预算管理、应急物资管理等4项职能上加大了精力投入,从“医院+SPD供应链的整体”来看,各项职能的管理能力均得以加强。调研发现,引入SPD供应链后,药品和耗材的采购和管理更多的聚焦于耗材成本精细化管控和耗材管理与临床服务标准的提升,大大节约了运营成本,提升了医院的运营效率。

    SPD模式下,医院药品和耗材原有的管理体系从组织、流程、信息系统,到服务评价和绩效考核,难以直接覆盖对新模式及服务商的管理,同时伴随实践的深入和医改的深化,一些问题会逐步暴露出来。

    在院内药品、耗材管理体系中引入SPD供应链这一新的参与者之后,医院引入了与SPD供应链配套的管理和作业流程,这些流程往往集中在以SPD供应链为作业主体的环节,一些医院并未及时修订完善原有的规章制度和流程。

    典型的包括对于发生在院内流转环节的物权责任边界定义含糊,不仅包含院内各部门、科室的责任,也包含院方与SPD供应链运营方及其上游供应商直接的物权责任界定;在信息系统对接和日常作业中对信息安全和敏感数据缺乏完备的权限分配和保密细则约定。

    大多数案例中,院方对SPD服务商的考核管理尚未形成体系并清晰纳入药品、耗材主管部门的工作职责范围,也未建立与医院药品、耗材管理目标相对应的专门的SPD供应链服务评估与绩效考核体系。

    从服务范围看,大多数项目将SPD供应链运营商局限在药品和医用耗材的供应,对于办公用品、小型设备等可共享流程和作业资源的领域还存在成本和效率挖潜空间。

    从药品和耗材的品牌和渠道决策看,鉴于质量与服务的担忧等因素,院方普遍未向SPD供应链运营商放权,SPD供应链运营商往往停留在按照院方既定的品牌和渠道决策进行采购执行,很少能主动提供更低成本的替代方案。

    实施SPD供应链模式,是梳理和提升医院自身药品和医用耗材内控管理体系的一个契机[10-11],做好此项工作需要注意5个要点:①管住人。在原有制度和流程中进行更新和修订,将SPD供应链运营商各岗位和人员纳入医院管理体系中,包括人员招聘、培训、考勤、考核、行为规范等,均需以SPD供应链运营商备案审批的方式纳入到院方的管理范围中。②管住事。需要针对SPD模式的服务解决方案,对医院原有制度和流程进行修订或增补,避免SPD供应链服务流程游离于医院内控体系之外。③管住风险与责任。在制度和流程体系再造中,对风险与责任(比如涉及合规及人财物的各类风险问题、产品质量责任、安全生产责任、物权责任、信息安全责任等)需要尽可能用细化的书面形式描述,对常见问题需要进行穷举式约定,并对实践中发生的无法沿用原有制度和流程进行责任判定和操作指引的问题进行及时更新增补[12]。④制度与流程先行。做好事前控制,这一点非常重要,对于已经实施SPD模式的医院,也要力求做到在引入新的服务方案时,比如新增某种针对手术室的服务方案,先行编制和颁布详细的制度和流程[13],并开展培训。⑤及时更新。在内控体系中往往第一个文件就是“关于制度的制度” “关于流程的流程”,制度和流程的版本需要根据实际管理与作业的需求和变化进行及时更新,这一点在实践中极易被忽视。

    对SPD供应链运营商的绩效考核,根本目的在于找到需要坚持的优点和需要改善的问题,参照医院耗材主管部门自身的工作目标,形成下一阶段SPD供应链运营商的工作目标和重点工作计划。医院对药品、耗材主管部门的考核指标与考核办法不能直接套用于SPD供应链运营商。建立SPD供应链运营商的服务评估与绩效考核体系需关注如下3个方面的内容:一是建立日常的检查与自查制度;二是建立量化指标体系,对产品供应、服务品质、数据准确性、成本控制等进行定期(半年度)评估;三是进行定期的(年度)服务满意度问卷调查,访谈调查对象应涵盖临床科室(产品供应、产品质量和人员服务)、安保部门(安全生产)、信息部门(信息安全、系统对接)、上游厂商等。

    4.3.1   拓展SPD服务商的服务范围

    对于经实践检验具备药品和耗材服务能力的SPD供应链运营商,院方可以逐步将小型医疗设备、后勤办公用品等纳入其服务范围,以进一步降低医院成本[14]

    4.3.2   进一步发挥SPD供应链运营商及SPD模式在降低药品、耗材成本中的作用

    为充分发挥SPD供应链运营商在产品、渠道、采购规模方面的优势能力[15],需要给予其在产品进院决策流程中的清晰目标、责任和对应的权力。可以将供货渠道从院方审批/审核制转变为备案制为起点,即院方决策确定产品品牌后由SPD供应链运营商确定价格最优的供货渠道,然后逐步要求SPD供应链运营商提供不同品牌的效价比/性价比分析,让其适度参与品牌选择决策。在未来疾病诊断相关分组(DRG)/DIP模式下,不同手术方案中耗材品牌和供货渠道/供货价格对医院收支影响程度更为显著,医院需要前瞻性地选择和培育具有优秀的渠道能力、价格谈判能力和具备一定的产品知识的SPD供应链运营商作为战略合作伙伴。

    同时,要关注和主动寻找其他医疗机构实施联合带量采购的问题。国家层面的单品种带量采购谈判、医疗机构联合体或其他形式的联合带量采购、单家医院自身的耗材采购与成本优化,是共为一体的耗材降本组合拳。医院借助SPD供应链运营商实现从医疗机构联合体的层面搭建和完善医院药品和医用耗材管理体系的市场化运作模式,具有较高的可操作性。

  • 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

董政军, 底雪梅, 范洁, 张海. 公立医院供应链管理模式实践中存在的典型问题与对策分析[J]. 药学实践与服务, 2021, 39(4): 369-372. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202105125
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
DONG Zhengjun, DI Xuemei, FAN Jie, ZHANG Hai. Analysis of typical practical problems and countermeasures of supply chain management mode in public hospitals[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2021, 39(4): 369-372. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202105125
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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