姜黄素对肝星状细胞JAK2-STAT3信号通路的影响*
2013-07-20郑旭锐樊英华韦永红王礼凤应小平
郑旭锐 樊英华 韦永红 宋 健 曹 宁 王礼凤 应小平 惠 毅
陕西中医学院(咸阳712046)
姜黄素(Curcumin,Cur)是从中药姜黄中提取的一种酚类色素,其具有抗肿瘤、抗氧化、保肝等广泛的药理作用,本实验观察姜黄素对肝星状细胞(HSC-T6)JAK2-STAT3信号通路转导的影响。
1 实验材料及方法
1.1 实验材料 ①重组瘦素蛋白(为美国Protech公司生产);②actin及化学发光试剂(购自北京中山公司);③RPMI-1640培养基(美国Gibco公司生产);④山羊抗兔二抗、JAK2、STAT3(均为北京博奥森生物技术有限公司生产);⑤10%胎牛血清(杭州四季青生物制品有限公司生产);⑥HSC-T6(购自上海肯强仪器有限公司)。
1.2 实验方法 1.2.1 细胞培养方法:培养基:RPMI-1640+10%胎牛血清。培养液:37.0C carbon dioxide(CO2),5%。①弃去培养液,用PBS(不含钙,镁离子)洗1~2次;②加1mL消化液(0.25%Trypsin-0.53mM EDTA)于培养瓶中,倒转放于37度培养箱1~3min预热,然后又将培养瓶倒转大约30s后,在倒置显微镜下观察细胞消化情况,若细胞大部分变圆分散,轻敲几下培养培养瓶,细胞随即脱落下来;③加入6~8mL完全培养基,吸出,分到新的培养瓶中。每2d传代1次。
1.2.2 制备药物血清:姜黄素(购自Sigma公司);秋水仙碱:西双版纳制药厂生产(批号:C-2284)。Wistar大鼠36 只,雄性,体重180g±20g,清洁级,均购自西安交通大学医学院实验动物中心。
将动物按随机数字表法随机分为3组:正常(A)组、姜黄素(B)组、秋水仙碱(C)组,每组均12只大鼠。①A 组给予相应剂量生理盐水灌胃;②其余2组每日均按1mL/100g药液经胃灌药1次。以上各组大鼠均采用连续灌胃7d的方法。
1.2.3 取材方法:①将各实验组大鼠禁食不禁水12h,在最后一次灌药1h后,每只大鼠(按0.35mL/100g的剂量)用含10%水合氯醛进行麻醉;②麻醉成功后每组动物进行心脏采血(2mL/只);③用3000r/分的离心机离心分离血清;④在56℃水浴中灭活30min;⑤用0.44um 微孔滤膜过滤后冷藏-20℃冰箱中以备后用。
1.2.4 蛋白印迹试验:按试剂盒说明书操作。
2 结 果
2.1 姜黄素组含药血清对肝星状细胞JAK2蛋白表达影响 与正常组比较,姜黄素组6h、12、24h时间段的蛋白条带颜色均变浅,而且在12h的蛋白条带颜色最浅。见图1。
图1 1~4分别表示姜黄素组0,6,12,24h的蛋白条带颜色
2.2 作用6h后,各组含药血清对增殖后的肝星状细胞中JAK2蛋白表达影响 与正常组比较,姜黄素组、秋水仙碱组蛋白条带颜色均变浅,而姜黄素组蛋白条带颜色与秋水仙碱组比较则未见明显差异(图2)。
图2 姜黄素对增殖后的肝星状细胞的JAK2表达的影响结果
2.3 姜黄素对肝星状细胞STAT3蛋白表达影响 与正常血清组比较,姜黄素药物血清作用6h后,蛋白条带颜色开始逐渐变浅,STAT3表达水平逐渐降低,至24h颜色最浅,表明STAT3蛋白表达水平达到最低(图3)。
图3 1~4分别表示姜黄素0,6,12,24h的蛋白条带颜色
2.4 作用12h后,各组含药血清对增殖后的肝星状细胞中STAT3蛋白表达影响 与正常组比较,姜黄素组、秋水仙碱组蛋白条带颜色变浅,而姜黄素组与秋水仙碱组比较则无明显差异(图4)。
图4 姜黄素对增殖后的肝星状细胞STAT3表达的影响结果
3 讨 论
肝星状细胞(HSC)的激活是导致肝纤维化的一个共同的途径,其共有的表现是HSC转化为肌成纤维细胞,合成大量的细胞外基质(ECM),ECM 在肝脏内大量的沉积,最终导致肝纤维化的形成,故现代医学认为肝纤维化发生的细胞学基础是HSC的活化与增殖[1]。人HSC 活化增殖时Ⅰ型胶原mRNA为静止时的60~70倍[2],HSC活化增殖,胶原合成增加是肝纤维化形成的直接原因。
现代研究发现瘦素是促肝纤维化细胞因子,它是肥胖基因编码的一种肽类激素,其具有显著诱导HSC 活化和增殖的作用[3]。现有研究表明,HSC 内瘦素受体后信号转导途径主要涉及到JAR-STAT(Janos激酶结合结构域与信号转导和转录激活因子)途径,JAR-STAT 途径仅由JARs和STATs两级信号传递组分构成,当瘦素与其受体结合后,激活JAK 激酶,JAK 酪氨酸磷酸化后与磷酸化受体进一步结合,从而使下游胞浆蛋白STAT 磷酸化,STAT 磷酸化后转入核内,识别并结合到启动因子区瘦素的活化序列或相关序列,调控瘦素的基因转录[4,5]。
姜黄素(curcumin,cur)是从中药姜黄根茎中提取的一种天然有效成分,其具有抗氧化、抗病毒、保肝等广泛的药理作用[6]。我们对于姜黄素的前期研究已经做了姜黄素对于肝纤维化大鼠血清HA、LN、PCⅢ、Ⅳ-C含量及肝组织TGFβ1的影响的研究以及姜黄素治疗慢性乙型肝炎肝纤维化临床疗效观察,证明其有较好的抗肝纤维化的作用[7-10]。
本次研究结果显示:姜黄素能降低肝星状细胞中JAK2、STAT3蛋白的表达,阻断JAK2-STAT3信号转导,说明姜黄素可能是通过降低JAK2、STAT3 蛋白表达,阻断JAK2-STAT3信号转导来实现其抗肝纤维化作用的。
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