内质网应激通过不依赖脂质从头合成的通路诱导非酒精性脂肪肝病

内质网应激对代谢状态失衡具有重要影响。近年来研究人员发现内质网应激可以诱导小鼠非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的发生发展。但是内质网应激引发肝脏脂肪堆积的机制尚不完全清楚。二脂酰甘油酰基转移酶(DGAT1)是催化甘油三酯合成的关键酶之一，对肝脏脂质合成具有重要意义。在此前的研究中，尚未有人报道过DGAT1在内质网应激诱导NAFLD中的作用。在本研究中，我们通过给小鼠腹腔注射衣霉素，成功诱导了小鼠肝脏内质网应激，发现衣霉素处理的小鼠肝脏有更高的甘油三脂含量并出现较为明显的脂滴堆积。然而，转录水平的检测结果显示该应激并没有上调脂质从头合成关键基因在肝脏中的表达，反而是下调了这些基因的表达。进一步分析发现内质网应激导致小鼠肝脏游离脂肪酸含量显著升高，同时引起肝脏DGAT1表达上调，但并不影响DGAT2的表达。综上，我们的结果表明衣霉素诱导的内质网应激并非通过引发肝脏脂质的从头合成导致肝脏脂肪堆积，而是通过上调肝脏脂肪酸含量以及提高DGAT1的表达，从而促进甘油三酯的合成，导致肝脏脂滴堆积。     

饥饿状态下HNF4α对MTP的表达调控

肝细胞核因子4α(HNF4α)是肝脏中一种重要的转录因子,其参与多个代谢途径的调控.微粒体甘油三酯转运蛋白(MTP)是极低密度脂蛋白装配和分泌过程的限速酶.C57BL/6J小鼠中研究发现,饥饿可以诱导肝细胞MTP基因的表达.在HepG2细胞中进一步证实饥饿可以诱导MTP表达,同时HNF4α表达也显著上升.实验证实MTP是HNF4α的靶基因之一,用腺病毒介导的HNF4α过表达和HNF4α的激动剂均显著提高MTP的表达;HNF4α特异性siRNA抑制HNF4α的表达,MTP的mRNA和蛋白水平相应下调.结果证明,在饥饿状态下可以诱导MTP和HNF4α的表达,MTP的表达量上升是受到HNF4α的转录调控.     

壳寡糖对体外诱导的非酒精性脂肪肝细胞模型的降脂机理研究

为探讨壳寡糖在体外对肝脂质积累的抑制效果及潜在作用机制,选用油酸钠诱导HepG2细胞建立非酒精性脂肪肝细胞模型,通过油红O染色及各试剂盒检测胞内总脂质积累、甘油三酯、总胆固醇、高低密度脂蛋白胆固醇及游离脂肪酸的含量,实时定量PCR及western blot检测细胞内脂代谢相关基因和蛋白的表达。结果发现,4.0mg/mL的壳寡糖对肝脂质蓄积具有明显的抑制作用,并降低了二酰基甘油酰基转移酶2(DGAT2)、肝X受体α(LXRα)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPARγ)、孕烯醇酮X受体(PXR)和分化簇36(CD36)的mRNA水平和蛋白水平的表达。研究结果表明,壳寡糖可以通过调节脂肪酸吸收和甘油三酯合成通路从而降低非酒精性脂肪肝细胞模型中的脂质积累。希望本研究能够为利用壳寡糖开发具有降脂护肝功能的膳食补充剂提供理论参考。     

木犀草素改善高脂饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪肝

木犀草素是一种大量存在于蔬菜、水果以及天然药草中的天然黄酮类化合物,具有抗炎、抗氧化、改善胰岛素抵抗和免疫调节等作用。肥胖常伴随非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)的发生,因此研究木犀草素改善NAFLD具有极其重要的意义。文章用高脂饮食(high fat diet,HFD)喂养C57BL/6小鼠20周来建立非酒精性脂肪肝小鼠模型,同时设立低脂饮食(low fat diet,LFD)作为正常对照组,高脂添加0.01%木犀草素(HFD+Lut)作为实验组。用苏木精伊红染色和油红染色检测肝脏中脂质积累,用实时定量荧光聚合链式反应(real-time polymerase chain reaction,Real-Time PCR)检测脂质合成基因及其转录因子相关基因的表达。结果表明,木犀草素能够减少小鼠肝脏中脂质积累,并且能抑制小鼠肝脏内脂质合成的基因以及转录因子的表达,探明了木犀草素能改善HFD导致的NAFLD及其作用机制。     

CRISPR/Cas9敲低环氧合酶2表达对黄曲霉毒素B1诱导肝细胞核DNA损伤与脂质蓄积的影响

为探讨黄曲霉毒素B1(AFB1)诱导的肝细胞核DNA损伤与脂质蓄积的关系,以慢病毒质粒为载体,采用CRISPR/Cas9技术构建含靶向环氧合酶2(COX-2)编码基因(PTGS2)小向导RNA(sgRNA)的重组质粒,经测序验证成功后,制备假病毒感染HepG2细胞,构建稳定敲低COX-2表达的细胞.通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和蛋白免疫印迹(WB)检测mRNA和蛋白水平,结果显示与HepG2-Cas9-NC对照细胞相比,HepG2-Cas9-PTGS2敲低细胞中PTGS2 mRNA与COX-2蛋白表达水平分别减少至(49.1±1.8)%和(48.1±0.7)%.给予细胞AFB1处理,通过WB和免疫荧光(IF)法检测DNA损伤标志物γH2AX的表达水平,结果显示处理组敲低细胞中,γH2AX蛋白水平和荧光焦点形成数目显著低于对照细胞(p0.05);进一步检测脂质合成相关指标,发现敲低细胞中PPARγ蛋白、总胆固醇(TC)、总甘油三脂(TG)水平以及油红O染色阳性脂滴的分布密度,均显著低于对照细胞中(p0.05).在敲低细胞中回补COX-2后给予AFB1处理,γH2AX蛋白水平和脂质分布密度均显著升高(p0.05).综上,成功构建了HepG2-Cas9-PTGS2敲低细胞,并发现敲低COX-2表达对AFB1诱导的肝细胞核DNA损伤和脂质蓄积有显著抑制作用,为进一步研究靶向干预COX-2在外源化学物诱导肝细胞毒性中的作用机制提供了细胞模型和依据.     

国外期刊亮点

正发现获取肝细胞新方法中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所PPeennggyyuu HHuuaanngg等发现,通过表达3个肝脏转录因子,可成功将人体皮肤细胞转变为肝细胞。研究成果发表于3月6日出版的Cell-Stem Cell。此次,经过重新筛选和优化条件,研究人员成功建立了诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞(hiHep细胞)的方法。hiHep细胞表达肝脏基因,并具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。通过将hiHep细胞移植到肝脏特异转录因子(酪氨酸代谢缺陷)模型小鼠中,hiHep细胞可成功整合到小鼠肝脏中发挥功能。经移植后的小鼠肝功能指标明显恢复,有近40%的小鼠最终被救活。这项获得人类肝细胞的方法,向最终实现肝细胞治疗、生物人工肝等领域前进了一大步。     

细胞珠蛋白过表达对人肝细胞株LO-2脂质代谢的影响初探

目的:通过建立体外肝细胞株LO-2脂肪变性模型,初步探究细胞珠蛋白对非酒精性脂肪肝中脂质沉积、炎性因子表达及NF-κB通路的影响及相关分子机制.方法:通过含有浓度200 μmol/L油酸、100 μmol/L棕榈酸的高脂培养基诱导人正常肝细胞株LO-2脂肪沉积,以LO-2-GFP-CYGB为实验组,LO-2-GFP为对...     

p53/p21通路对氧糖剥夺复氧诱导肝细胞死亡的保护作用

缺血再灌注损伤参与了各种病理生理过程.在肝脏中,由手术导致的缺血再灌注损伤可导致肝脏功能衰竭.以前的研究发现,周期蛋白依赖的抑制蛋白p21在缺血再灌注损伤中起保护器官的作用.为研究其作用机制,用肝细胞氧糖剥夺复氧(oxygen glucose deprivation and re-oxygenation, OGD/R)模型,对p53/p21通路在肝脏缺血再灌注损伤的机制作用进行探讨.结果表明,在OGD/R处理后,表达p53野生型的HepG2细胞的死亡率和活性氧(ROS)水平均显著低于p53缺失型的Hep3B细胞.在HepG2细胞中,RNAi沉默p53基因促进ROS水平和死亡率升高.抗氧化剂维生素E显著降低HepG2细胞的死亡率和ROS.进一步研究发现,p53通过上调其靶基因p21表达,抑制ROS产生,降低HepG2细胞死亡.因此,p53/p21通路在肝脏缺血再灌注损伤的保护作用可能与抑制ROS产生有关.     

铵胁迫下Bacillus aryabhattai NM1-A2脂质代谢的多组学分析

为了探究脂质代谢在抵抗铵胁迫中的具体作用,本研究以一株高耐铵菌株Bacillus aryabhattai NM1-A2为研究对象,通过全基因组和转录组分析挖掘脂质代谢通路和关键基因,利用实时荧光定量PCR对筛选的差异表达基因进行定量分析,并测定丙二醛含量和抗氧化酶活性.结果表明,铵胁迫下脂肪酸合成相关基因（accC、fabG和fabF等）均上调表达,脂肪酸降解相关基因（ACSL、fadB和fadN等）大多下调表达,可能导致脂肪酸积累.醛脱氢酶编码基因ALDH上调表达以减少脂质氧化产物的积累.此外,铵胁迫诱导超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶表达水平和活性的提高,以减少活性氧产生和细胞损伤.因此,活跃的脂质代谢和抗氧化酶系统是B. aryabhattai NM1-A2抵抗铵胁迫的重要途径.     

小鼠胚芽干细胞同种移植治疗慢性肝脏损伤的实验研究

将分离和体外扩增的小鼠胚芽干细胞,用BrdU标记后,经尾静脉同种移植于CCL4制备慢性肝损伤小鼠体内。分别于移植后2w、4w取出肝脏,进行连续冰冻切片,用免疫组织化学和免疫荧光双重染色检测移植细胞在受体小鼠肝内的存活、分布和肝细胞特异性白蛋白的表达;用PAS染色检测移植细胞的糖原代谢;HE染色观察移植动物肝组织的结构变化。探索胚芽干细胞在慢性损伤肝脏中的存活、分化和治疗作用。实验结果表明:胚芽干细胞经静脉移植后可以进入损伤肝脏中,并分化为肝样细胞和肝小叶内的其他细胞,并明显改善损伤肝脏的组织结构,具有较好的治疗作用。     

葛根素对肝脏缺血再灌注损伤后细胞凋亡的影响

探讨了葛根素对大鼠肝脏缺血再灌注损伤后细胞凋亡的影响.对雄性SD大鼠,随机分为假手术组、缺血再灌注组(HIR)和HIR-葛根素预处理组.肝脏缺血再灌注后,通过Western blot方法,分析大鼠肝脏组织中P21蛋白表达的变化,同时利用Annexin V/PI双染色流式细胞仪,检测肝脏缺血再灌注损伤后肝细胞凋亡率的变化.结果与假手术组相比,大鼠肝脏缺血再灌注损伤后,肝脏组织中P21蛋白表达水平显著升高,肝细胞凋亡率增加;而经过葛根素预处理后,模型组动物肝脏组织中P21蛋白表达水平显著降低,同时肝细胞凋亡率下降.葛根素可能通过调节P21蛋白的表达,抑制肝细胞的凋亡,发挥对肝脏缺血再灌注损伤的保护作用.     

大鼠再生肝8种细胞的嘌呤核苷酸代谢基因转录谱预示的代谢活动

为了解大鼠肝再生中肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞、树突状细胞等8种肝脏细胞的嘌呤核苷酸代谢基因转录谱及预示的代谢活动,按张丽君[1]等方法分离大鼠部分肝切除后10个恢复时间点大鼠再生肝的上述8种细胞,用RatGenome2302.0芯片等检测嘌呤核苷酸代谢基因在上述细胞中表达变化,用Excel等软件及生物信息学和系统生物学等方法分析它们的表达模式、预示的生理活动等.结果表明,85个嘌呤核苷酸代谢基因在大鼠肝再生中发生了有意义表达变化,8种细胞的相应基因数为40,43,30,42,22,26,36和48.上调、下调、上/下调的基因个数为49、11、31,相应细胞的基因数为27、20和1,31、4和1,15、7和3,12、10和0,23、15和3,19、7和2,39、3和1,33、6和0.其中,催化DNA合成的DNA聚合酶基因和催化RNA合成的RNA聚合酶基因在肝再生的多个时间点和多种细胞中表达增强,胆管上皮细胞和星形细胞的腺苷酸合成相关基因表达增强.肝细胞、卵圆细胞和星形细胞的核苷酸分解相关基因、肝细胞、星形细胞和树突状细胞的嘌呤核苷分解相关基因表达减弱.预示大鼠肝再生与嘌呤核苷酸代谢密切相关.     

CSE/H2S通路缺失影响小鼠肝脏胆固醇和脂肪酸代谢（英文）

肝脂质代谢异常导致过度肝脂肪沉积和脂肪变性是脂肪肝发展的关键环节.胱硫脒-伽马-裂解酶(CSE)是在肝脏中催化硫化氢(H2S)生成的酶之一.本研究的目的是研究CSE/H2S在调控肝脏胆固醇和脂肪酸代谢中的作用.用高脂饮食(HFD)喂食野生型(WT)和CSE敲除(KO)小鼠后,对小鼠肝形态学和生物化学变化进行了分析.与WT小鼠不同,HFD喂食显著增加CSE-KO小鼠的血浆和肝脏胆固醇水平以及肝和胆囊的大小.这些CSE-KO小鼠呈现典型的脂肪肝组织学和生物化学变化以及肝功能损害.血浆和肝脏甘油三酯水平也比HFD喂养WT小鼠显著降低.核受体转录因子LXRα以及它的靶基因,CYP7A1,在对照组和HFD组CSE-KO小鼠肝脏中的表达都低于相应WT小鼠的水平.这些异常阻碍胆固醇分解成胆汁并导致胆固醇蓄积在肝脏和胆囊.由于CSE/H2S通路缺失造成对HFD诱导的脂肪肝的高易感性,肝脏CSE/H2S通路可能是治疗脂肪肝损伤的一个新的靶向.     

PGC-1β拮抗LPS诱导的肝脏Hepcidin表达升高及铁过度堆积

探讨PGC-1β在调节肝脏Hepcidin表达及铁代谢稳态中的作用.在脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)处理的小鼠肝脏和原代肝细胞中,通过RT-q PCR和Western Blot实验检测PGC-1β及Hepcidin的表达.使用腺病毒介导的过表达和干扰手段,研究PGC-1β对本底及LPS刺激下Hepcidin表达的影响.最后,通过普鲁士蓝染色法探究PGC-1β对LPS刺激后肝脏铁离子堆积的影响.结果表明:(1)LPS在体内和体外水平,均可显著抑制PGC-1β的表达,而增加Hepcidin的表达;(2)过表达PGC-1β能抑制LPS诱导的Hepcidin表达及胞内铁堆积.综上,PGC-1β可以拮抗LPS诱导的Hepcidin表达升高及铁的过度堆积.     

除草剂乙草胺抑制大鼠肝脏细胞肾上腺素能受体所介导的胞浆钙振荡（英文）

田间除草剂乙草胺施用之后非常容易进入地表水和地下水,河流溪水中乙草胺浓度可达纳摩尔水平,从而对水生生物产生长期影响.因职业关系而产生的皮肤暴露和吸入,可导致人血液乙草胺浓度达到微摩尔水平.对乙草胺体内动力学的研究,发现肝脏是乙草胺毒理作用的主要靶器官.已知在肝脏细胞多种生理功能中,钙离子发挥重要作用.本文研究在新鲜分离的大鼠肝脏细胞,乙草胺对肾上腺素能受体所介导胞浆钙振荡的可能影响.实验发现低浓度乙草胺(1、10μmol·L^-1)对苯丙肾上腺素所诱导钙振荡没有影响,但是高浓度(50、100、200μmol·L^-1)乙草胺在有些肝脏细胞可逆性抑制苯丙肾上腺素所诱导的胞浆钙振荡.在苯丙肾上腺素2次串联刺激之间短暂加入乙草胺(1、10、100μmol·L^-1),乙草胺对肝脏细胞基础钙浓度没有影响,也不影响第2次苯丙肾上腺素刺激所引发胞浆钙振荡.细胞免疫化学研究发现在新鲜分离的大鼠肝脏不同细胞,α1肾上腺素能受体密度存在明显差异.对固定的大鼠肝脏切片进行组织免疫化学检测,发现α1肾上腺素能受体在肝脏小叶的密度梯度分布：α1肾上腺...     

葛花解酲方作用于CCL2、BIRC5调控自噬治疗肝细胞癌的研究

为探讨葛花解酲方(GHJCF)通过调控自噬干预肝细胞癌进展的作用机制，根据GEO数据库中GSE45267和GSE87630肝癌数据集，将自噬相关的222个基因与GHJCF靶点和数据集的差异表达基因用韦恩图取交集得出关键基因，进行靶点预测并建立蛋白质-蛋白质相互作用网络图；随后利用生物信息学的方法进行临床因素相关分析和生存预后分析。最后使用分子对接进而筛选出GHJCF通过调控自噬干预肝细胞癌进展的作用机制，获得4个GHJCF介导自噬干预肝细胞癌的靶点。与对照组(癌旁组织)相比，肝癌组中CCL2、NFE2L2、FAS和BIRC5表达均具有显著差异；THPA数据库病理切片验证NFE2L2、CCL2、BIRC5等蛋白在正常组中低表达，在癌症组织中高表达；CCL2和BIRC5与性别、癌症分期、淋巴结转移具有显著相关性；5年生存预后分析显示两者都有预后价值；最后分子对接显示BIRC5蛋白能与GHJCF中的染料木素、槲皮素、葛根素和木犀草素成分结合且对接分数较高，CCL2能与槲皮素成分结合且对接分数较高。通过以上生物信息学分析，结合临床数据相关性，GHJCF可能通过染料木素、槲皮素、葛根素和木犀草素...     

大鼠再生肝8种细胞的葡萄糖代谢基因转录谱预示的代谢活动

为了解大鼠肝再生中8种肝脏细胞的葡萄糖代谢基因转录谱及其预示的葡萄糖代谢活动,用percoll密度梯度离心结合免疫磁珠分选方法分离大鼠再生肝的8种细胞,用RatGenome2302.0芯片等检测上述细胞的葡萄糖代谢基因在大鼠肝再生中的表达变化,用H-Cluster软件分析基因表达模式,用生物信息学和系统生物学等方法分析基因表达变化预示的生理活动.结果表明,48个葡萄糖代谢基因在大鼠肝再生中发生了有意义的表达变化,其中上调、下调和上/下调的基因数分别为20、14、14,上述细胞的相应基因数为14、8和0,11、6和0,6、4和0,7、11和0,11、6和2,6、5和1,12、5和0,9、9和1,呈现21种表达相关性.上述葡萄糖代谢基因转录谱预示,肝细胞和库普弗细胞的3-磷酸甘油醛合成增多,肝细胞和胆管上皮细胞的烯醇式丙酮酸合成增多,肝星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞和树突状细胞的通过三羧酸循环产生ATP活动增强.结论:大鼠肝再生与葡萄糖代谢密切相关.     

海糖平改善小鼠脂质代谢紊乱作用研究

研究射干茎叶提取物-海糖平（HTP）对高脂饲料诱导的小鼠脂代谢紊乱的改善作用. ICR小鼠连续12周高脂饲料喂养诱发脂质代谢紊乱. 造模成功后分别灌胃给予海糖平50,100,200 mg/kg BW,治疗4周,并以吉非罗齐胶囊（100 mg/kg BW）作为阳性对照药. 治疗结束后检测肝脏和血清中甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）含量,附睾脂肪组织重量等指标,同时做肝脏组织病理检查. 结果显示海糖平能够降低肝脏中TG、TC水平及血清中TG水平,减轻附睾脂肪组织重量,减少肝细胞中脂滴的蓄积. 证实海糖平具有改善高脂饲料喂养小鼠的血清和肝脏中脂质代谢紊乱的作用.      

CCL18与TGF-β促进乳腺癌EMT的比较

目的:研究比较CCL18与β转化生长因子(TGF-β)促进乳腺癌细胞上皮间质化(EMT)的分子机制,从而进一步明确靶向CCL18和TGF-β所激活的信号通路,抑制乳腺癌浸润迁移的分子靶点.方法:设计并合成针对CCL18的受体基因PITPNM3的特异性siRNA,利用脂质体携带siRNA转染乳腺癌MCF-7细胞,沉默PITPNM3的表达,分别用CCL18和TGF-β处理乳腺癌细胞,用免疫荧光和western blot的方法检测EMT的特异性标志物E-cadherin和Vimentin表达的变化以及Smad2和Smad3的磷酸化状态.结果:PITPNM3-siRNA转染MCF-7细胞24 h后,用CCL18或TGF-β分别处理乳腺癌细胞4 d,western blot证明CCL18不能磷酸化激活Smad2和Smad3,TGF-β磷酸化激活Smad2和Smad3促进乳腺癌EMT,沉默PITPNM3表达,western blot和免疫荧光证明不影响TGF-β促进乳腺癌EMT.结论:TGF-β通过Smad2/smad3磷酸化激活促进乳腺癌EMT,不通过CCL18的受体PITPNM3发挥作用.     

LSP1抑制万珂诱导的多发性骨髓瘤细胞凋亡(英文)

淋巴细胞特异性蛋白-1(LSP1)在部分多发性骨髓瘤中表达升高,但其在肿瘤中的作用仍知之甚少.研究了LSP1在多发性骨髓瘤中抗新型抗肿瘤药物万珂(Bortezomib)诱导细胞凋亡的作用及机制.筛选LSP1高表达和低表达的多发性骨髓瘤细胞IM9和KAS6作为实验模型.应用RNA干扰基因沉默IM9细胞中的LSP1,或在KAS6细胞中转染LSP1表达质粒,用Bortezomib等化疗药物处理细胞后,PI/Annexin V染色并用流式细胞仪检测和分析细胞凋亡率.同时RT-PCR方法检测和分析被LSP1所影响的重要细胞凋亡相关基因的变化.结果发现,LSP1在多发性骨髓瘤细胞IM9和KAS6中差异性表达高和低,与Bortezomib诱导的细胞凋亡效率密切相关.利用RNA干扰敲低IM9细胞中LSP1,可显著增强IM9对Bortezomib的敏感性,同时在KAS6中转染LSP1表达质粒,可降低Bortezomib诱导的细胞凋亡.对部分重要凋亡基因的RT-PCR检测发现,LSP1可诱导BCL-xl基因表达,同时抑制p53表达.因此,发现LSP1可通过调节凋亡基因的表达促进肿瘤的抗药性.