PTEN调控肝纤维化小鼠肝脏巨噬细胞极化及相关机制的研究

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背景:肝纤维化(hepatic fibrosis)是各种病因所致慢性肝损伤的持续性病理修复过程,表现为细胞外基质(ECM)沉积。持续的肝纤维最终可能会导致肝硬化甚至肝癌。肝脏中固有的巨噬细胞称为枯否细胞(Kupffer cell,KCs),KCs分泌细胞因子促进HSC的活化是肝纤维化发病机制的关键事件。研究表明,在肝纤维化进程中,KCs能够极化分型为经典激活巨噬细胞(M1型)和替代激活巨噬细胞(M2型)发挥调控作用。其中M2型巨噬细胞能分泌促纤维化因子IL-10、TGF-β等进而促进纤维化形成。探讨肝纤维化过程中KCs极化的调控规律,是防治肝纤维化的重要方法之一。  第10号染色体缺失的磷酸酶和张力蛋白同源物基因(phosphates and tensing homologue deleted on chromosome10,PTEN)是一种肿瘤抑制因子,其编码的蛋白具有双重特异性磷酸酶活性,能通过负调控PI3K/Akt信号通路参与调控机体固有免疫。PTEN在肝纤维化病程中发挥重要作用,但其作用机制还不明确。有研究发现,PTEN在肿瘤相关巨噬细胞和脂肪组织相关巨噬细胞极化中发挥重要作用。PTEN是否通过调控KCs极化参与肝纤维化病程,还未见文献报道。本课题拟以肝纤维化形成与逆转小鼠模型为研究对象,研究PTEN对肝脏巨噬细胞极化的调控作用及其可能的作用机制。  方法:在体实验,10%四氯化碳(CCl4)皮下注射C57BL/6小鼠,连续8周,每周两次,为肝纤维化进展组;停止注射,自然恢复8周为肝纤维化逆转组。取各时期肝脏组织和原代肝脏巨噬细胞(KCs),检测肝脏病理变化及肝纤维化相关指标,确立肝纤维化进展及逆转模型建立成功。采用免疫组化、RT-qPCR和Western Blot方法检测肝纤维化进展及逆转小鼠肝脏巨噬细胞是否发生极化分型,接着检测小鼠肝脏巨噬细胞中PTEN表达的变化。  离体实验,LPS和IL-4诱导小鼠巨噬细胞RAW264.7极化分型,通过RT-qPCR、Western Blot和免疫荧光染色检测不同极化分型中PTEN表达的变化。然后转染siPTEN和pEGFP-N1-PTEN进细胞,RT-qPCR、Western Blot、ELISA、免疫荧光染色和流式细胞术方法检测巨噬细胞极化标志物的变化。同时检测Akt、p-Akt、STAT6和p-STAT6的表达变化确定PTEN与PI3K/Akt/STAT6信号通路的关系。LY294002是PI3K/Akt的特异性阻断剂,RT-qPCR、Western Blot和ELISA方法检测LY294002处理对巨噬细胞极化标志物表达的影响。  结果:在体实验发现肝纤维化进展及逆转期小鼠KCs极化分型为混合的M1和M2型。且肝纤维化进展组KCs中PTEN表达逐渐降低,而逆转期则逐渐升高并接近正常水平。体外RAW264.7细胞中发现M2型细胞中PTEN表达降低。转染siPTEN结果发现PTEN表达降低能明显增加M2型标志物表达,而过表达PTEN则显著减少M2型标志物表达。PTEN表达减少,磷酸化的Akt和磷酸化的STAT6表达升高,PTEN表达增加,磷酸化的Akt和磷酸化的STAT6表达降低。提示PTEN负调控PI3K/Akt/STAT6信号通路。LY294002处理组M2型标志物表达降低。  结论:在肝纤维化进展和逆转期中,肝脏巨噬细胞极化为M1和M2表型,而巨噬细胞中PTEN表达降低促进巨噬细胞的M2表型。本文研究提示PTEN可能通过负调控PI3K/Akt/STAT6信号通路调控M2巨噬细胞极化进而影响肝纤维化。
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