基本信息
- 項目名稱：
- 鹽酸川芎嗪影響肝星狀細胞凋亡的作用與分子機制
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 中國是一個肝病大國，各種慢性肝病嚴重危害人類的生命健康。肝纖維化是慢性肝病發(fā)展為肝硬化必經(jīng)的病理過程，其中肝星狀細胞活化是肝纖維化發(fā)病的中心環(huán)節(jié)。近年來研究發(fā)現(xiàn)中藥川芎的主要活性成分川芎嗪具有顯著抗肝纖維化活性。本作品通過對鹽酸川芎嗪影響肝星狀細胞凋亡與分子機制的研究，表明Bcl-2介導的Caspase依賴性凋亡途徑可以成為藥物誘導HSC凋亡的作用靶點，川芎嗪有潛力開發(fā)成為抗肝纖維化藥物。
- 詳細介紹：
- 肝纖維化（Hepatic fibrosis）發(fā)病的一個主要特征是多種慢性損傷因素導致的星狀細胞活化。肝星狀細胞（HSC）是一種肝臟間質(zhì)細胞, 約占肝臟非實質(zhì)細胞總數(shù)的1/3，與肝竇內(nèi)皮細胞和肝細胞緊密接觸。HSC在正常狀態(tài)下呈靜息狀態(tài)，不合成或僅合成少量基質(zhì)，但在肝組織損傷時，多種損傷因子刺激HSC，使之活化并發(fā)生明顯的表型轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)變?yōu)榧〕衫w維細胞，分泌大量細胞外基質(zhì)并在肝組織中過度沉積。近年來，越來越多的研究證實肝纖維化進程是可逆的，這使得肝病的恢復成為可能。研究發(fā)現(xiàn)，在肝病的恢復過程中伴隨有顯著的HSC凋亡，并且這是減少肝臟內(nèi)活化型HSC的主要途徑。因此，使用藥物促進HSC的凋亡來減少活化型HSC數(shù)量，可以有效地減少肝臟內(nèi)細胞外基質(zhì)的沉積，最終有利于肝纖維化的逆轉(zhuǎn)。目前，臨床上缺乏有效的肝纖維化防治藥物，但誘導HSC凋亡已成為抗肝纖維化藥物研究的主要方向之一。傳統(tǒng)中藥及其活性成分在肝纖維化治療中發(fā)揮著重要作用。川芎嗪是活血化瘀中藥川芎的主要有效成分，屬生物堿類天然產(chǎn)物，化學名為2, 3, 5, 6-四甲基吡嗪，具有改善微循環(huán)、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等多種藥理作用，對心臟、腦、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及血液系統(tǒng)疾病均具有較好的治療作用。新近研究表明川芎嗪還有抗組織纖維化的活性，尤其在肝纖維化的治療中具有潛在作用，但作用途徑與機理尚不明確。本文主要探討川芎嗪在體外對HSC凋亡的影響及可能的分子機制，初步揭示川芎嗪抗肝纖維化作用的機理。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：探究鹽酸川芎嗪對大鼠肝星狀細胞（HSC）凋亡的影響及其分子機制?；舅悸罚核幬镎T導HSC凋亡可逆轉(zhuǎn)肝纖維化。為此，本作品首先探究川芎嗪抑制HSC增殖的效應及作用方式，進而觀察川芎嗪對HSC凋亡的影響，再用Western blot和RT PCR觀察川芎嗪對HSC內(nèi)凋亡相關因子Bcl-2、Bax和Caspase-3的蛋白與mRNA表達的影響，以此明確藥物誘導HSC凋亡的分子機制。
科學性、先進性及獨特之處
- 本作品緊扣當前肝纖維化藥物研究領域的前沿思路，并結(jié)合傳統(tǒng)中藥的優(yōu)勢，研究中藥活性成分對肝纖維化的作用并探究分子機制。本作品的理論基礎充分，體現(xiàn)當前國內(nèi)外肝纖維化研究趨勢；實驗設計思路清晰明確，利用現(xiàn)代分子生物學技術(shù)在細胞與分子水平研究并闡明藥物作用與機理，研究較為深入且方法先進；探究川芎嗪對Bcl-2介導的HSC凋亡信號通路的影響，初步揭示了藥物作用的分子機制，所得研究結(jié)果國內(nèi)外尚未見報道。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 纖維化是慢性肝病及肝硬變難治的關鍵點。本作品對中藥活性成分川芎嗪的研究，抓住了研究熱點，其結(jié)果對今后此類藥物的臨床應用提供了有用的數(shù)據(jù)參考，對傳統(tǒng)中藥的現(xiàn)代開發(fā)具有促進作用；對藥物分子作用機制的初步研究明確了藥物促進HSC凋亡的信號通路，為開發(fā)促HSC凋亡的藥物提供了分子靶標；還進一步明確了川芎嗪的抗肝纖維化作用，有助于使川芎嗪成為有潛力的肝纖維化治療藥物，從而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟和社會效益。
學術(shù)論文摘要
- 摘要：目的：研究鹽酸川芎嗪體外對大鼠肝星狀細胞凋亡的影響及其作用機制。方法：采用3H-TdR摻入實驗檢測藥物對細胞增殖的影響；使用乳酸脫氫酶（LDH）試劑盒觀察藥物對細胞LDH釋放的影響；利用流式細胞儀AnnexinⅤ/PI雙染法檢測藥物對細胞凋亡率的影響；應用Western blot和Real-time PCR技術(shù)觀察藥物對凋亡相關因子Bcl-2、Bax和Caspase-3的蛋白與mRNA表達的影響。結(jié)果：3H-TdR摻入實驗發(fā)現(xiàn)藥物濃度為50uM和70uM具有顯著抑制細胞增殖的作用；LDH釋放實驗表明藥物作用濃度低于80uM時無明顯細胞毒作用；流式細胞儀檢測結(jié)果顯示，川芎嗪具有促進HSC凋亡的作用，且呈量效關系；Western blot結(jié)果顯示川芎嗪可抑制Bcl-2蛋白表達，促進Bax和Caspase-3蛋白表達；進一步采用Real-time PCR研究發(fā)現(xiàn)，川芎嗪在mRNA水平抑制Bcl-2表達，促進Bax和Caspase-3表達。結(jié)論：鹽酸川芎嗪能夠促進肝星狀細胞凋亡，主要是通過在蛋白與基因水平抑制Bcl-2表達，促進Bax和Caspase-3的表達實現(xiàn)。
獲獎情況
- 尚未發(fā)表
鑒定結(jié)果
- 查新報告一份（附件1）
參考文獻
- [1] Friedman SL. Mechanisms of hepatic fibrogenesis[J]. Gastroenterology. 2008; 134(6): 1655-1669. [2] Friedman SL. Hepatic stellate cells: protean, multifunctional, and enigmatic cells of the liver[J]. Physiol Rev. 2008; 88(1): 125-172. [3] Elsharkawy AM, Oakley F,et al. The role and regulation of hepatic stellate cell apoptosis in reversal of liver fibrosis[J]. Apoptosis. 2005; 10(5): 927-939. [4] Canbay A, Friedman SL, Gores GJ. Apoptosis: the nexus of liver injury and fibrosis[J]. Hepatology. 2004; 39(2): 273-278. [5] Popov Y, Schuppan D. Targeting liver fibrosis: strategies for development and validation of antifibrotic therapies[J]. Hepatology. 2009; 50(4): 1294-1306. [6] 王擁澤, 楊宏志, 楊沛華等. 川芎嗪抗肝纖維化作用機制研究[J]. 河北中醫(yī)藥學報. 2006, 21(3): 8-10. [7] 劉燕, 劉凌云, 田偉. 川芎嗪對肝星狀細胞增殖及分泌細胞外基質(zhì)的影響[J]. 臨床醫(yī)學工程. 2010; 17(6): 34-35.
同類課題研究水平概述
- 1 肝星狀細胞活化是肝纖維化發(fā)病的中心環(huán)節(jié) 肝纖維化是繼發(fā)于各種形式慢性肝損傷之后的組織修復過程中的一種代償反應，也是慢性肝病發(fā)展為肝硬化必經(jīng)的病理過程。肝纖維化可被逆轉(zhuǎn)而肝硬化不易逆轉(zhuǎn)。肝纖維化發(fā)病的實質(zhì)是肝內(nèi)細胞外基質(zhì)（ECM）的合成大于其降解，導致大量ECM在肝組織中過度沉積ECM主要來源于肝星狀細胞（HSC)，又稱儲脂細胞、Ito細胞、維生素A儲存細胞等，是肝臟間質(zhì)細胞之一，位于肝細胞與竇內(nèi)皮細胞間的Disse腔內(nèi)，約占肝臟非實質(zhì)細胞總數(shù)的1/3。正常時呈靜止狀態(tài)，不合成或僅合成少量基質(zhì)，但在肝組織損傷時刺激HSC活化并轉(zhuǎn)變?yōu)榧〕衫w維細胞，表現(xiàn)為細胞增殖，ECM包括Ⅰ、Ⅳ型膠原，特別是Ⅰ型膠原過度產(chǎn)生并沉積于Disse間隙和肝細胞壞死區(qū)，從而引起纖維化的發(fā)生。 2 當前國內(nèi)外抗肝纖維化藥物研究的策略與趨勢 目前國內(nèi)外學者普遍認為最好的抗纖維化策略是減少或抑制潛在疾病，同時研究清除激活的HSC的治療方法以及肝臟免疫系統(tǒng)在纖維化中的調(diào)節(jié)作用，以期找出相應的治療策略。但到目前為止，美國FDA尚未批準專一治療肝纖維化的藥物；僅我國SFDA批準了若干種肝纖維化治療藥物。 3 中藥及其有效成分防治肝纖維化受到國內(nèi)外的廣泛關注 肝纖維化病理機制具有多環(huán)節(jié)和復雜性的特征，臨床仍缺乏特異有效藥物。從天然產(chǎn)物中發(fā)掘抗肝纖維化藥物已成為研究熱點。近年來在中藥有效成分的抗肝纖維化作用篩選中，發(fā)現(xiàn)川芎的主要活性成分川芎嗪（TMP）具有顯著抗肝纖維化活性。TMP可通過抑制脂質(zhì)過氧化的途徑保護肝臟；明顯糾正與肝纖維化發(fā)生密切相關的細胞因子的異常表達；改善CCl4所致大鼠肝纖維化的病理學改變，顯著降低纖維化時異常升高的ALT、AST、透明質(zhì)酸等；降低血清細胞因子水平；下調(diào)瘦素和TGF-β1受體的基因表達從而減少膠原的生成。 4 TMP具有確切的抗肝纖維化活性，但其作用靶點與分子機制尚不明確 因此，本課題組研究川芎嗪對大鼠HSC的體外細胞效應。首先探究川芎嗪抑制HSC增殖的效應以及作用方式，進而觀察川芎嗪對HSC凋亡影響，再利用蛋白印跡法和實時核酸聚合酶鏈式反應技術(shù)觀察川芎嗪對HSC內(nèi)凋亡相關因子蛋白與mRNA表達的影響，以此初步明確藥物誘導HSC凋亡的途徑與分子機制。
