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非酒精性脂肪性肝病大鼠肝X受体α和固醇调节元件结合蛋白-1c的表达及意义

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维普资讯 http://www.cqvip.com 重庆医学2007年4月第36卷第8期 689 ・论 著・ 非酒精性脂肪性肝病大鼠肝X受体0t和固醇调节元件结合 蛋白一1c的表达及意义 艾正琳,陈东风 ,史洪涛,胡 辂,王 军 (第三军医大学大坪医院野战外科研究所消化内科,重庆400042) 摘 要:目的 观察肝X受体d(LXR ̄)和固醇调节元件结合蛋白一lc(SREBP-lc)在大鼠非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)中的 表达变化,以探讨二者在NAFLD形成过程中的作用及可能机制。方法建立高脂饮食诱导NAFLD大鼠模型后,采用逆转录聚 合酶链反应(RT—RCR)和Western blot法动态观察NAFI D大鼠肝组织中LXRd和SREBP-1c表达变化。结果 与对照组相比, NAFLD组大鼠肝组织中LXRu和SREBP-lc基因和蛋白表达,从第2周开始增加,12周时升高最显著(P<O.01),与脂肪肝进展 程度一致。结论LxRd和sREBp-1c的表达变化与NAFLD的形成密切相关。 关键词:非酒精性脂肪性肝病;肝x受体a;固醇调节元件结合蛋白一1c;脂代谢紊乱 中图分类号:R365.575 文献标识码:A 文章编号:1671—8348(2007)08—689—03 Significance and effect of liver X receptor a and sterol regulatory element binding protein-lc in non-alcoholic fatty liver disease in rats A I Zheng—lin,CHEN Dong—feng,SHI Hong-tao,et a1. (Department of Oastroenterology,Institute of Field Surgery Research,Daping Hospital, Third Military Medical University,Chongqing 400042,China) Abstract:Objective To explore the significance and effect of the expression changes of liver X receptor d(LXR ̄)and sterol regulatory element binding protein-lc(SREBP—lc)in non-alcoholic fatty liver disease(NAFLD)in rats.Methods The rat model of nonalcoholic fatty liver disease was established with fatty diet.The mRNA and protein expression of LXRd and SREBP—lc in liver tissue were detected by reverse transcription and polymerase chain reaction(RT-PCR)and Western blot.Results Compared with Group C,in Group F,the mRNA and protein expression of LXRd and SREBP-lc in 2 week were significantly increased.and their peak was reached in 12 week(P%0.01).There was significantly positive correlation between the expression of them and the de— gree of NAFLD.Conclusion The expression changes of I.XR ̄and SREBP—lc are closely related to the development of non-alcohol— ic fatty liver disease. Key words:non-alcoholic fatty liver disease;liver X receptor d;sterol regulatory element binding protein;lipid metabolism disor— der 随着生活方式的改变,非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic 1.2肝组织病理学 留取约lcmX lcmX lcm大小肝组织,石 fatty liver disease,NAFI D)已成为许多发达和发展中国家日 蜡切片,常规HE染色,观察脂肪变程度。病理诊断标准参照 益增多的疾病,在我国的发病率也逐年上升。NAFLD的发病 非酒精性脂肪肝病诊疗指南(2006年2月中华医学会肝病学 机制至今尚未阐明,既往研究表明机体脂质代谢紊乱是 分会脂肪肝和酒精性肝病学组制定)的标准 ]。 NAFLD发生的关键环节之一,而肝脏是机体脂质代谢中心器 1.3 RT—PCR检测LXRd:SREBP—lc的mRNA表达 肝组 官,其脂质代谢的机制十分复杂。近年来研究发现,肝x 织总RNA提取和cDNA合成分别采用Trizol试剂盒(博大泰 受体d(1iver X receptor d,LXR ̄)、固醇调节元件结合蛋白一1c 克公司),和TaKaRa PT-PCR试剂盒(大连宝生物公司),按说 (sterol regulatory element binding protein,SREBP_1c)是 明书标准步骤操作。 肝脏脂质代谢的重要核转录因子,是脂肪酸代谢中的关键 引物序列:LXRd上游:5 r_ACG AGC TAT GCA GTG 点_1 ]。本研究采用RT—PCR与Western blot动态观察LxRd TAT GTG GG-3 ;下游:5,_CCT CTT CTT GAT GCT TCA 和SREBP—lc在高脂饮食诱导NAFLD大鼠模型中的基因和 GTT TC一3 ,扩增片段长度270bp。SREBP-lc上游:5LGCC 蛋白表达,进一步探讨NAFLD形成过程中LxRd、SREBP—lc ATC GAC TAC ATC CGC TTC TT一3 ;SREBP-1c下游:5 一 的作用和可能机制。 TGG GCT TTC ACC TGG TTA TCC TC-3 ,扩增片段长度 1材料与方法 311bp。13-actin上游:5 CTG AGA GGG AAA TCG TGC GT- 1.1动物分组及模型建立4周龄Wistar雄性大鼠48只,体 3 ;下游:S r_CGG ACT CAT CGT ACT CCT GCT TG-3 ,扩增 质量平均约(198.6±7.2)g。适应性饲养1周后,随机分为对 片段长度486bp。 照组(C组,给予基础饲料,由第三军医大学实验动物中心提 PCR扩增:94℃预变性2min,94℃变性30s,54。C/56℃ 供)与NAFLD组(F组,给予高脂饲料,由基础饲料88 ,猪油 (LxRd/sREBP_1c)退火30s,72℃延伸40s,进行3O个循环,最 1O ,胆固醇2 组成),每组又分为2、4、8、12周4个时相点, 后72℃再延伸5rain。经2 琼脂糖凝胶电泳,利用Im— 各时相点随机分配6只动物。 ageMaster VDS—CL凝胶分析系统对扩增产物条带进行扫描, 通讯作者 维普资讯 http://www.cqvip.com 69O 重庆医学2007年4月第36卷第8期 表1 NAFLD大鼠肝组织LXRa mRNA 表达f ±S, 一6) 以LXRa或SREBP-lc/l ̄-actin的吸光度比值作为LXRa或 SREBP一1c mRNA表达的相对含量。 1.4 Western blot检测LXRa、SREBP_1c蛋白表达 取右叶 肝组织200mg加入RIPA裂解液2ml中,冰浴下匀浆15~2O 下/次,匀浆2~3次,至匀浆液均匀无颗粒。将裂解液吸人1.5 ml EP管中(0.5ml/每管),置冰上裂解60min。4℃离心, 26 000g,15min。取上清,重复离心1次(4℃,26 000g, 15min)。Folin法定量后,取50/1g蛋白,变性,行聚丙酰胺凝胶 电泳,转移至纤维膜,5 脱脂奶粉室温封闭1h,山羊抗鼠 与对照组比较, P%0.01。 LXRa抗体1:500(Santa Cruz公司)或兔抗鼠SREBP-lc抗体 l:800(Santa Cruz公司)浸泡滤膜,4℃过夜,洗涤后加入辣根 B ctln( 6 ⅡR ‘2 过氧化酶结合的抗山羊IgG 1:5 000(北京中杉公司)或抗兔 IgG 1:5 000(北京中杉公司),洗膜后化学发光试剂检测,X 线片显影。定量分析采用分子生物学图像分析系统测定各目 的条带积分灰度值,所测结果为扣除背景的积分光密度。 I.5统计学处理 数据分析采用SPSS10.0软件,计量资料 以 ±S表示,进行单因素方差分析。P<0.05、P<0.01差异 均有统计学意义。 2结 果 2.1肝组织病理结果 光镜观察发现c组大鼠肝小叶结构 规则,细胞形态正常(图1)。高脂饲养2周后,F2周组少许肝 细胞胞质疏松并可见脂滴沉积,脂肪变肝细胞数<5 ,为0度 脂肪肝。F4周组呈2度脂肪肝,部分胞质疏松呈空泡状,有较 多的脂滴沉积,脂肪变肝细胞数3O ~5O 。F8周组呈3度 脂肪肝,大多数肝细胞内充满脂滴,脂肪变肝细胞数5O ~ 75%。F12周组时广泛弥漫性肝细胞脂肪变性,胞质内充满大 量脂肪空泡,脂肪变肝细胞数>75 ,呈4度脂肪变(图2)。 图1 C组大鼠肝脏HE染色(×400) 图2 F12W组大鼠肝脏HE染色(×400) 2.2 RT—PCR检测大鼠肝脏LXR 、SREBP_1c mRNA表达变 化F组从2周开始,大鼠肝组织LXRa基因mRNA转录增 多,4、8周转录水平进一步增强,12周时增高幅度最明显,与c 组相比差异有统计学意义(P<O.01),C组各组间差异无统计 学意义(P>O.05),见表1、图3。 图3 NAFLD大鼠肝组织LXR mRNA RT—PCR 扩增产物电泳结果 c组各组问SREBP-1c基因mRNA表达差异无统计学意 义(P>O.05),而F组从2周开始mRNA转录增多,随脂肪肝 程度的加重逐渐增加,12周时增加幅度最明显(P%0.01),见 表2、图4。 表2 大鼠肝组织SREBP_lc mRNA表达 变化( ± , 一6) 与对照组比较, P<O.01。 l 5帅lID 5。‰ §吨cti¨《镐6bD) ∞‰ SREBP Ic(31I TS,) M 1"2搿C4用 c#瓣Cl2褥 M 搿 ¨搿 F8瓣 FI2掏 图4 大鼠肝组织SREBP-lc utRNA RT—PCR 扩增产物电泳结果 2.3大鼠肝组织LXRa、SREBP—lc蛋白表达变化 以C8周 组代表c组,F组从2周开始肝组织LXRa蛋白(其分子量为 50kd)含量增加,随脂肪肝程度的加重逐渐增多,4、8周表达水 平进一步增强,12周时最明显,与C组相比,差异有统计学意 义(P%O.01),见表3、图5 表3 NAFLD大鼠肝组织LXRa蛋白表达( ±S, 一6) 97.18±1O.14 129.74±12.18a 150.31±29.49a 162.25士24.86a 189.17±31.47a 与对照组比较, P%0.01 xR“OOkd) c缠F2w F4W F8W F12W 图5 NAFLD大鼠肝组织LXRa Western blot电泳结果 结果显示F组从2周SREBP-Ic表达开始增强,其蛋白分 维普资讯 http://www.cqvip.com 重庆医学2007年4月第36卷第8期 691 子量为68kd,同时以C8周组代表c组。随时间延长,在4、8 周表达进一步增加,12周时增加幅度最明显,与c组相比,差 固醇含量增加,其代谢产物氧化固醇增多,而后者正是LXRa 的内源性激动剂l4J,LXRa被激活后可激活靶基因SREBP-lc 异有统计学意义(P<O.01),见表4、图6。 表4 大鼠肝组织SREBP一1C蛋白表达变化( ±S, 一6) 94.15±l2.5o 168.52±13.54"176.86±30.65a 192.74±12.84"214.39±57.37a 与对照组比较, P%0.0l。 SREBp-1C(68kd) 0组 F2周 F4周 F8周 F12周 图6 大鼠肝组织SREBP一1C Western blot电泳结果 3讨 论 NAFLD是指除外酒精和其他明确的损肝因素所致的以 弥漫性肝细胞大泡性脂肪变为主要特征的临床病理综合征,包 括单纯性脂肪肝及由其演变的脂肪性肝炎(NASH)和NASH 相关性肝硬化3种类型。其发病机制至今尚未明确,目前认为 与脂质代谢异常、氧应激及脂质过氧化反应等因素密切相关。 LXRa是一种能被氧化固醇激活的核受体,在脂代谢密切 相关的组织中大量表达,以肝脏中含量最多,它通过调节胆固 醇的输出及脂肪酸的合成等来脂质的动态平衡 ]。 SREBP—lc是一种脂肪合成基因的重要转录调节因子,它通过 调节脂肪代谢相关酶的基因表达来体内的脂肪合成_5]。 本研究采用RT-PCR和Western blot法检测SREBP-1C mRNA和蛋白表达,发现在高脂喂养2周后,SREBP—lc表达 在基因和蛋白水平开始增多,但肝组织病理HE染色未见明显 改变。提示在高脂饮食早期,虽然SREBP—lc在分子水平已有 变化,但机体可能存在一个自我适应的过程,通过自身调节从 而维持脂肪酸代谢平衡,故未发生NAFLD。 随着时间延长,F组大鼠4周后SREBP-lc mRNA和蛋白 表达进一步增强,病理学出现脂肪肝的改变。推测可能由于 SREBP-lc表达增强,通过高尔基体上位点1蛋白酶(SIP)和 位点2蛋白酶(S2P)催化的2步蛋白酶裂解反应,将其氨基末 端bHLH—Zip区域的成熟SREBP-lc释放人核中以激活其靶 基因 ]。SREBP-lc调节的靶基因包括低密度脂蛋白受体、乙 酰辅酶A羧化酶、FAS等,它们参与许多脂质代谢的重要生理 过程_7]。当SREBP一1C的表达增加到一定程度,超过机体的自 我调节及适应能力时,引起其的成脂基因的过度表达,脂 肪酸合成异常增多,肝脏脂质代谢障碍,导致NAFLD的发生。 同时采用RT-PCR和Western blot法检测LXRa mRNA 及蛋白表达,发现LXRa基因和蛋白表达变化与SREBP—lc的 趋势完全相同,推测LXRa能激活SREBP一1C的表达。由于 SREBP—lc启动子中包含LXR结合位点l8],当LXRa与类似黄 醇x受体(RXR)形成LXRa/RXR异二聚体后,结合到 SREBP-lc启动子上游LXR反应元件的顺式元件上,从而 SREBP一1C的转录_gJ。 随着高脂喂养时间的延长,发现LxRa、SREBP一1C表达逐 渐增强,脂肪肝程度不断加重,提示高脂饮食可诱导LxRa、 SREBP-lc表达的增强。由于LxRa是机体保持胆固醇相对稳 定的关键感受器,可被氧化固醇激活l1 。高脂状态下血中胆 的表达。随着LxRa、SREBP一1C的过度表达,脂肪酸合成异常 增多,导致NAFI D发生。 综上所述,本实验利用高脂饮食诱导大鼠NAFLD模型, 以LXRa和SREBP—lc为研究对象,结合观察肝组织病理学指 标,结果显示在NAFI D形成过程中,LxRa、SREBP一1C表达明 显增加,与脂肪肝程度密切相关。提示二者在介导脂质代谢紊 乱引起NAFLD的过程中起着重要作用,但这种作用是否占主 导地位目前还不清楚,尚需进一步研究阐明,但已为进一步研 究NAFLD发病机制提供了新的认识。 参考文献: [1]Houck KA,Borchert KM,Hepler 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