胚胎干細胞分泌因子促進肝臟纖維化及其作用機制的研究
本文選題:肝纖維化 + 肝星狀細胞 ; 參考:《浙江大學(xué)》2014年博士論文
【摘要】:第一部分胚胎干細胞分泌因子對肝纖維化相關(guān)細胞的作用 目的: 肝纖維化過程中,肝星狀細胞(Hepatic stellate cell, HSC)和肝實質(zhì)細胞在其中起著重要的作用,尤其是肝星狀細胞,在肝臟損傷早期被激活,轉(zhuǎn)變?yōu)槌杉±w維樣細胞,分泌細胞外基質(zhì)蛋白,增加細胞外基質(zhì)的沉積,抑制其降解。我們研究胚胎干細胞分泌因子對肝星狀細胞的作用,有助于了解其對肝纖維化的影響。 方法: 由于直接移植胚胎干細胞有形成畸胎瘤等危險,我們采用含胚胎干細胞分泌因子的上清培養(yǎng)液,即胚胎干細胞條件培養(yǎng)基(ESC-S),研究其對對肝星狀細胞和肝實質(zhì)細胞的作用。用ESC-S處理細胞后,觀察細胞的生長和形態(tài)的變化,檢測其中基因的改變和蛋白表達的變化情況。 結(jié)果: 胚胎干細胞條件培養(yǎng)液可活化肝星狀細胞,促進其顯著增殖,細胞中的活化標(biāo)志物蛋白顯α-SMA和desmin著升高。RSC-S還可能通過上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)來促進肝星狀細胞的激活。M1型巨噬細胞的分泌培養(yǎng)液對肝星狀細胞有促進作用,而M2c型巨噬細胞的分泌培養(yǎng)液有抑制肝星狀細胞活化的作用。ESC-S對肝實質(zhì)細胞有抑制其生長,誘導(dǎo)其凋亡的作用。 結(jié)論: 胚胎干細胞分泌的細胞因子對肝細胞有正向調(diào)節(jié)作用,而對肝細胞有損傷作用。 第二部分胚胎干細胞分泌因子對小鼠肝纖維化的影響 目的: 在前面的實驗中我們可知ESC-S對肝星狀細胞有促進和活化的作用,為進一步明確ESC-S對肝臟纖維化的作用,在小鼠體內(nèi)研究其對肝臟功能的影響。 方法: 我們構(gòu)建了四氯化碳肝纖維化模型,在注射四氯化碳的同時給予小鼠Con-M或ESC-S注射,共持續(xù)6周時間。6周后,對肝臟組織進行冰凍切片,同時對這些肝組織切片進行Sirius Red染色,觀察兩組肝組織中纖維化的程度。為進一步探討ESC-S對小鼠肝臟的影響,我們將ESC-S通過腹腔注入小鼠體內(nèi),每周注射3次,每次注射1ml,持續(xù)6周時間。6周后,將小鼠予以安樂死,從下腔靜脈取血,并獲取肝臟標(biāo)本。 結(jié)果: 在ESC-S與四氯化碳共同注射的小鼠肝臟中,HSC的活化標(biāo)志物明顯增多,膠原蛋白在細胞外基質(zhì)中的沉積亦增加。在ESC-S獨立處理組小鼠中,血清肝酶升高明顯,細胞外基質(zhì)的沉積也較對照組多。ESC-S處理的小鼠肝臟中有較多的巨噬細胞富集。 結(jié)論: ESC-S能夠啟動并導(dǎo)致肝纖維化,富集M1型巨噬細胞到肝內(nèi),加速肝臟損傷,而且在原有肝臟損傷的基礎(chǔ)上,輔助和加速了肝臟的纖維化。 第三部分ESC-S導(dǎo)致肝纖維化的作用機制研究 目的: 在前期的實驗研究表明,ESC-S在體外有促進肝纖維化的潛能,而在動物體內(nèi)我們發(fā)現(xiàn)ESC-S確實有導(dǎo)致肝纖維化的作用。因此,我們研究其可能的作用機制。 方法: 在體外實驗中我們發(fā)現(xiàn),ESC-S可引起鈣調(diào)磷酸酶(Calcineurin,CN)及相關(guān)通路蛋白的下調(diào),我們對鈣調(diào)磷酸酶基因敲除的小鼠和正常對照的小鼠,采用四氯化碳和膽總管結(jié)扎的方法建立兩個肝纖維化的模型,研究CN在肝纖維化中的作用。同時我們分析了胚胎干細胞分泌的細胞因子,研究促進肝纖維化的細胞因子和可能的信號通路機制。 結(jié)果: 鈣調(diào)磷酸酶基因敲除(CN-KO)小鼠比正常對照(WT)小鼠更容易導(dǎo)致肝纖維化,基因敲除小鼠中,細胞外基質(zhì)中膠原蛋白的沉積明顯增多,尤其是1型膠原蛋白,說明鈣調(diào)磷酸酶在抑制肝纖維化中起著重要作用。通過體外實驗,我們發(fā)現(xiàn)VEGF在促進肝星狀細胞增殖和肝纖維化中起著主要的作用,其一方面通過上調(diào)肝星狀細胞中TGF-β1的表達,而TGF-β1通過自分泌途徑磷酸化星狀細胞內(nèi)的Smad2/3轉(zhuǎn)錄因子,活化肝星狀細胞,分泌細胞外基質(zhì)等促肝纖維化的因子;另一方面,肝星狀細胞中的鈣調(diào)磷酸酶下調(diào),增加了STAT3轉(zhuǎn)錄因子的總量和磷酸化水平,通過STAT3信號通路激活肝星狀細胞。 結(jié)論: 胚胎干細胞分泌因子中的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在促進肝纖維化中起著重要的作用,它通過TGF-β1-Smad2/3和Calcineurin-STAT3信號通路在肝臟中起作用。
[Abstract]:Role of first partial embryonic stem cell secretion factor on hepatic fibrosis - related cells
Purpose :
In the process of liver fibrosis , hepatic stellate cells ( HSC ) and liver parenchyma cells play an important role , especially hepatic stellate cells , which are activated in the early stage of liver injury , which are transformed into myofibroblast - like cells , secrete extracellular matrix proteins , increase the deposition of extracellular matrix and inhibit their degradation . We study the role of embryonic stem cell secretion factors on hepatic stellate cells and help to understand their effects on hepatic fibrosis .
Method :
By using ESC - S to treat the cells , the changes of the growth and morphology of the cells were observed , and the changes of the genes and the changes of protein expression were detected .
Results :
Embryonic stem cell conditioned medium can activate hepatic stellate cells and promote their proliferation . The activation of hepatic stellate cells is promoted by epithelial - mesenchymal transition ( EMT ) . The secretion culture medium of M1 type macrophages can promote the activation of hepatic stellate cells .
Conclusion :
The cytokines secreted by embryonic stem cells have a positive regulatory effect on liver cells , and have a damaging effect on liver cells .
Effect of second partial embryonic stem cell secretion factor on liver fibrosis in mice
Purpose :
In the previous experiments , we found that ESC - S plays a role in promoting and activating hepatic stellate cells . To further clarify the effect of ESC - S on liver fibrosis , the effect of ESC - S on liver function is studied in mice .
Method :
In order to further study the effect of ESC - S on the liver of mice , we injected 1 ml of ESC - S into mice by intraperitoneal injection for 6 weeks . After 6 weeks , the mice were euthanized and blood was taken from the inferior vena cava and liver specimens were obtained .
Results :
In the livers of mice co - injected with ESC - S and carbon tetrachloride , the activation markers of HSC increased significantly , and the deposition of collagen in extracellular matrix increased . In ESC - S independent treatment group , the serum hepatic enzymes increased significantly , and the deposition of extracellular matrix was much higher than that of control group .
Conclusion :
ESC - S can activate and cause liver fibrosis , enrich M1 - type macrophages into the liver , accelerate liver injury , and assist and accelerate fibrosis of the liver on the basis of the original liver injury .
Study on the Mechanism of Liver Fibrosis Induced by the Third Part of ESC - S
Purpose :
In previous experimental studies , ESC - S has the potential to promote liver fibrosis in vitro , whereas in animals we find that ESC - S does have the effect of liver fibrosis . Therefore , we study its possible mechanism of action .
Method :
In vitro experiments , we found that ESC - S could induce down - regulation of calcineurin ( CN ) and related pathway proteins . We established two models of hepatic fibrosis by using carbon tetrachloride and common bile duct ligation in mice and normal control mice , and studied the role of CN in liver fibrosis . At the same time , we analyzed the cytokines secreted by embryonic stem cells , and studied cytokines and possible signaling pathways .
Results :
In vitro experiments , we found that VEGF plays an important role in promoting the proliferation of hepatic stellate cells and liver fibrosis . In vitro experiments , we find that VEGF plays a major role in promoting the proliferation of hepatic stellate cells and liver fibrosis .
On the other hand , the downregulation of calcineurin in hepatic stellate cells increases the total amount and phosphorylation level of the transcription factor , and activates the hepatic stellate cells via the STATOR signal pathway .
Conclusion :
Vascular endothelial growth factor ( VEGF ) in the secretion factor of embryonic stem cells plays an important role in promoting liver fibrosis , which plays a role in the liver through the TGF - 尾1 - Smad2 / 3 and Calcineurin - STAT signaling pathways .
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:R575.2
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6 印惠s,
本文編號:1831516
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