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脂多糖刺激大鼠肝组织后Src抑制的蛋白激酶C底物的表达变化

作者:蒋文 邵建国 刘海欧 陆建荣 来源: 日期:2010-5-30 18:23:25 人气: 标签:

 
 
【关键词】  肝损伤;  脂多糖;  内皮细胞;  SSeCKS
Expressions of src-suppressed C kinase substrate in lipopolysaccharide injured rat livers   JIANG Wen, SHAO Jian-guo, LIU Hai-ou, LU Jian-rong, SONG Lei.
【Key words】     Liver injury;    Lipopolysaccharide;    Endothelium;   Src-suppressed C kinase substrate
【First author address】   Nantong Third People’ Hospital, Nantong University, Nantong 226000, China
Email: jw_jiangwen1234@ 163.com
 
蛋白激酶C(PKC)作为信号转导主要成员而参与内毒素诱导肝损伤[1, 2]。然而,目前关于PKC参与内毒素肝损伤的分子机制尚不明确。Src抑制的蛋白激酶C的底物(SSeCKS)为一种新发现的支架蛋白,通过锚定主要信号调节因子蛋白激酶C(PKC)而调节其与下游底物的结合,从而辅助调控细胞因子的分泌和有丝分裂[3,4]。有研究表明,SSeCKS是一种炎症反应蛋白,在内毒素小鼠模型中发现SSeCKS在多个组织中表达增加[5]。对内毒素肝损伤中SSeCKS表达变化的研究鲜见报道。因此,我们检测了脂多糖(LPS)诱导肝损伤过程中SSeCKS的表达情况及其细胞定位。
一、材料与方法
1.实验材料:LPS、羊抗大鼠SSeCKS抗体购自美国Sigma公司;Trizol、引物和Taqman探针购自美国Invitrogen公司;地高辛标记RNA探针试剂盒和原位杂交检测试剂盒购自瑞士Roche公司;兔抗凝血因子Ⅷ(factor Ⅷ associated antigen)抗体(购自丹麦Dako公司);其他试剂均为国产AR级分析纯品。
2. 实验方法:(1)动物处理和分组:健康普通级SD大鼠随机分为10组,每组6只,分别为正常对照组、按LPS剂量(1、5、10、15mg/kg)分为4组;LPS 5mg/kg注射后不同时间(1、3、8、12、24h)分为5组。LPS腹腔注射,在相应时间点处死大鼠,取肝组织。(2)苏木素-伊红(HE)染色:取甲醛固定组织, 石蜡包埋, 4μm切片, 常规HE染色后光镜下观察肝小叶、肝窦、肝细胞等形态学改变。(3)实时定量PCR检测:目的基因SSeCKS引物序列为:上游引物5′-TGAAGGCGAAGGGGCAGAA-3′,下游引物5′-CT TCTTGCTTCTCTGTGGATTGC-3′,探针序列为5′(FAM)-TCGGAGCAGGAGACCACCAAGAGCC-(TAMRA)-3′;内参照甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)引物序列为:上游引物5′-CCATTTGCAGTGGCAAAG-3′,下游引物5′-CA CCCCATTTGATGTTAGTG-3′,探针序列为5′(FAM)-CAAGGCCGAGAATGGGAAGCTTGTC-(TAMRA)3′。SSeCKS基因的表达计算方法:以同一份标本SSeCKS拷贝数/GAPDH拷贝数表示SSeCKS基因的表达水平,定义为SSeCKSN。(4)原位杂交:采用SSeCKS cDNA寡核苷酸探针,经地高辛标记,检测SSeCKS表达情况,操作按试剂盒说明书进行。(5)Western blot: 肝组织用RIPA裂解液抽提蛋白,以BCA方法测定蛋白质浓度。每一标本取20μg总蛋白质,经6% SDS-PAGE电泳分离,蛋白质条带转移到聚偏二氟乙烯膜上,用5%脱脂奶粉室温封闭1h,TBST洗涤3次,加入抗SSeCKS抗体室温孵育1h,4℃过夜,TBST洗涤3次,加入辣根过氧化物酶标记的第二抗体室温孵育1h,TBST洗涤3次,用电化学发光法进行检测。(6)间接免疫荧光: 冰冻切片先用0.3% Triton X-100/PBS通透30min,再用5%正常兔血清封闭1h,切片用绵羊抗-SSeCKS多克隆抗体(1∶200)和抗Ⅷ因子抗体(1∶200)室温孵育2h,4℃孵育过夜,PBS洗3遍,用异硫氰酸荧光素标记的驴抗绵羊抗体(1∶200)和四甲基异硫氰酸罗丹明标记的羊抗兔抗体(1∶200)4℃孵育2h,PBS洗3遍,用缓冲甘油封片,在LeicaDM5000荧光显微镜下观察。
3. 统计学处理:用State7.0软件对相关数据资料进行统计处理。两样本均数比较用t检验;多组数值变量资料间比较用单因素方差分析。
二、结果
1. 病理学检查:腹腔注射LPS 8h,模型组肝细胞出现散在坏死灶,肝窦轻度扩张,炎性细胞浸润,12h肝细胞水变性伴明显小灶性坏死及炎细胞侵润灶,肝窦扩张明显,窦壁内皮细胞肿胀。正常对照组肝细胞没有坏死和炎性细胞浸润。
2.大鼠肝组织中SSeCKS mRNA的表达:(1)不同剂量LPS致伤大鼠肝脏中SSeCKS mRNA表达的比较:腹腔注射LPS 8h后肝脏SSeCKS mRNA的量随LPS剂量增加(0~5mg/kg)而逐渐增高,5mg/kg组表达量最高(P<0.05), LPS 10~15mg/kg时表达逐渐降低,见图1A。(2)不同时间LPS致伤大鼠肝组织中SSeCKS mRNA表达的比较。SSeCKS mRNA在腹腔注射LPS后1~8h逐渐增高,8h表达量最高(P<0.05),24h SSeCKS mRNA水平依然高于正常水平(P<0.05),见图1B。
3. 原位杂交检测大鼠肝脏SSeCKS mRNA的表达:正常肝组织中仅有少量SSeCKS阳性细胞,5mg/kg LPS腹腔注射8h后肝窦周围阳性信号明显增多,染色增强。
4. Western blot检测大鼠肝脏SSeCKS蛋白质的表达:(1)不同剂量LPS致伤大鼠肝脏中SSeCKS蛋白质表达变化:腹腔注射LPS 8h后肝脏SSeCKS蛋白质的量随LPS剂量增加(0~5mg/kg)而逐渐增高,5mg/kg组表达最高,10~15mg/kg LPS刺激时表达逐渐降低,见图2A。(2)不同时间LPS致伤大鼠肝组织中SSeCKS蛋白质表达变化。SSeCKS蛋白质在腹腔注射LPS后3h逐渐增高,12~24h表达最高。见图2B。
5. 免疫荧光双标记定位SSeCKS在肝窦微血管内皮细胞的表达:正常肝组织仅有少量SSeCKS阳性细胞;而5mg/kg LPS腹腔注射8h后肝窦周围阳性信号明显增多。
三、讨论
LPS与细胞膜上的受体结合后可激活细胞内的多条信号转导通路,如丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路、PKC通路、核因子-κB(NF-κB)通路等,而且MAPK通路及NF-κB通路也可通过PKC途径激活,从而诱导细胞内多种炎性介质大量产生[6, 7]。故PKC活化在内毒素炎症所致肝损伤过程中发挥重要作用,但PKC发挥作用的分子机制还鲜见报道。SSeCKS是一类新发现的PKC结合蛋白和底物,因此,我们观察LPS诱导肝损伤模型中SSeCKS的表达变化和细胞定位,以探讨PKC参与其肝损伤的机制。
本研究结果显示,LPS诱导肝组织SSeCKS表达增加具有时间和剂量依赖关系,提示肝脏SSeCKS的表达变化可能与内毒素肝损伤相关。免疫荧光双标记结果显示内毒素肝损伤SSeCKS的表达定位于肝窦内皮细胞,提示SSeCKS的表达与内皮细胞炎症表型的改变相关。内皮细胞是肝脏炎症反应的重要炎症反应细胞。内皮细胞在受到炎症刺激后,发生炎性表型的改变,细胞表面黏附分子表达增加,炎症细胞因子分泌增加,内皮细胞形态发生收缩。这与内毒素致伤小鼠肝窦内皮细胞SSeCKS表达上调与内皮细胞吞噬功能增强相关的观点一致[8]。
SSeCKS能与细胞信号通路中的一个或多个激酶成分结合,或者可以把特定的信号分子结合在一个蛋白复合物中,从而把几个不同的信号级联通路彼此分开或者拉近,以达到选择性激活或者抑制某些信号的传导,调节反应的特异性和强度。但SSeCKS与内皮细胞炎症信号通路关系的研究尚少。本研究结果显示在炎症肝损伤过程中存在着SSeCKS的过度表达,提示SSeCKS的过度表达与炎症有关,在炎症发生发展过程中起重要作用。因此,进一步研究内毒素肝损伤炎症反应过程中SSeCKS的作用可为寻找新的有效的炎症干预靶点提供基础。炎症反应过程中SSeCKS过表达的相关机制仍有许多问题尚待阐明。
参  考  文  献
[1]Vouyouka AG, Jiang Y, Rastogi R, et al. Ambient pressure upregulates nitric oxide synthase in a phosphorylated-extracellular regulated kinase- and protein kinase C-dependent manner. J Vasc Surg, 2006, 44: 1076-1084.
[2]Asehnoune K, Strassheim D, Mitra S, et al. Involvement of PKCalpha/beta in TLR4 and TLR2 dependent activation of NF-kappa B. Cell Signal, 2005, 17: 385-394.
[3]Nelson PJ, Moissoglu K, Vargas J Jr, et al. Involvement of the protein kinase C substrate, SSeCKS, in the actin-based stellate morphology of mesangial cells. J Cell Sci, 1999, 112 ( Pt 3): 361-370.
[4]Lin X, Tombler E, Nelson PJ, et al. A novel src- and ras-suppressed protein kinase C substrate associated with cytoskeletal architecture.J Biol Chem, 1996, 271: 28430-28438.
[5]Kitamura H, Okita K, Fujikura D, et al. Induction of Src-suppressed C kinase substrate (SSeCKS) in vascular endothelial cells by bacterial lipopolysaccharide.  J Histochem Cytochem, 2002, 50: 245-255.
[6]Minami T, Abid MR, Zhang J, et al. Thrombin stimulation of vascular adhesion molecule-1 in endothelial cells is mediated by protein kinase C (PKC)-delta-NF-kappa B and PKC-zeta-GATA signaling pathways. J Biol Chem, 2003, 278: 6976-6984.
[7]Louise CB, Tran MC, Obrig TG.Sensitization of human umbilical vein endothelial cells to Shiga toxin: involvement of protein kinase C and NF-kappaB.Infect Immun,1997, 65: 3337-3344.
[8]Rung-ruangkijkrai T, Fujikura D, Kitamura H, et al. The expression of src-suppressed C kinase substrate (SSeCKS) and uptake of exogenous particles in endothelial and reticular cells. Arch Histol Cytol, 2004, 67: 135-147.
 
 
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