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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 鹽酸川芎嗪影響肝星狀細(xì)胞凋亡的作用與分子機(jī)制
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 中國是一個(gè)肝病大國，各種慢性肝病嚴(yán)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(xì)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(xì)胞凋亡與分子機(jī)制的研究，表明Bcl-2介導(dǎo)的Caspase依賴性凋亡途徑可以成為藥物誘導(dǎo)HSC凋亡的作用靶點(diǎn)，川芎嗪有潛力開發(fā)成為抗肝纖維化藥物。
- 詳細(xì)介紹：
- 肝纖維化（Hepatic fibrosis）發(fā)病的一個(gè)主要特征是多種慢性損傷因素導(dǎo)致的星狀細(xì)胞活化。肝星狀細(xì)胞（HSC）是一種肝臟間質(zhì)細(xì)胞, 約占肝臟非實(shí)質(zhì)細(xì)胞總數(shù)的1/3，與肝竇內(nèi)皮細(xì)胞和肝細(xì)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(shí)，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(xì)胞，分泌大量細(xì)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(shí)肝纖維化進(jìn)程是可逆的，這使得肝病的恢復(fù)成為可能。研究發(fā)現(xiàn)，在肝病的恢復(fù)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(jìn)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(xì)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(dǎo)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(xué)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(jī)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(jī)制，初步揭示川芎嗪抗肝纖維化作用的機(jī)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(xì)胞（HSC）凋亡的影響及其分子機(jī)制?；舅悸罚核幬镎T導(dǎo)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(yīng)及作用方式，進(jìn)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(guān)因子Bcl-2、Bax和Caspase-3的蛋白與mRNA表達(dá)的影響，以此明確藥物誘導(dǎo)HSC凋亡的分子機(jī)制。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本作品緊扣當(dāng)前肝纖維化藥物研究領(lǐng)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(jī)制。本作品的理論基礎(chǔ)充分，體現(xiàn)當(dāng)前國內(nèi)外肝纖維化研究趨勢；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路清晰明確，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在細(xì)胞與分子水平研究并闡明藥物作用與機(jī)理，研究較為深入且方法先進(jìn)；探究川芎嗪對Bcl-2介導(dǎo)的HSC凋亡信號(hào)通路的影響，初步揭示了藥物作用的分子機(jī)制，所得研究結(jié)果國內(nèi)外尚未見報(bào)道。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 纖維化是慢性肝病及肝硬變難治的關(guān)鍵點(diǎn)。本作品對中藥活性成分川芎嗪的研究，抓住了研究熱點(diǎn)，其結(jié)果對今后此類藥物的臨床應(yīng)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(jìn)作用；對藥物分子作用機(jī)制的初步研究明確了藥物促進(jìn)HSC凋亡的信號(hào)通路，為開發(fā)促HSC凋亡的藥物提供了分子靶標(biāo)；還進(jìn)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(jì)和社會(huì)效益。
學(xué)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(xì)胞凋亡的影響及其作用機(jī)制。方法：采用3H-TdR摻入實(shí)驗(yàn)檢測藥物對細(xì)胞增殖的影響；使用乳酸脫氫酶（LDH）試劑盒觀察藥物對細(xì)胞LDH釋放的影響；利用流式細(xì)胞儀AnnexinⅤ/PI雙染法檢測藥物對細(xì)胞凋亡率的影響；應(yīng)用Western blot和Real-time PCR技術(shù)觀察藥物對凋亡相關(guān)因子Bcl-2、Bax和Caspase-3的蛋白與mRNA表達(dá)的影響。結(jié)果：3H-TdR摻入實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)藥物濃度為50uM和70uM具有顯著抑制細(xì)胞增殖的作用；LDH釋放實(shí)驗(yàn)表明藥物作用濃度低于80uM時(shí)無明顯細(xì)胞毒作用；流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果顯示，川芎嗪具有促進(jìn)HSC凋亡的作用，且呈量效關(guān)系；Western blot結(jié)果顯示川芎嗪可抑制Bcl-2蛋白表達(dá)，促進(jìn)Bax和Caspase-3蛋白表達(dá)；進(jìn)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(dá)，促進(jìn)Bax和Caspase-3表達(dá)。結(jié)論：鹽酸川芎嗪能夠促進(jìn)肝星狀細(xì)胞凋亡，主要是通過在蛋白與基因水平抑制Bcl-2表達(dá)，促進(jìn)Bax和Caspase-3的表達(dá)實(shí)現(xiàn)。
獲獎(jiǎng)情況
- 尚未發(fā)表
鑒定結(jié)果
- 查新報(bào)告一份（附件1）
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 1 肝星狀細(xì)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(fù)過程中的一種代償反應(yīng)，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(shí)質(zhì)是肝內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的合成大于其降解，導(dǎo)致大量ECM在肝組織中過度沉積ECM主要來源于肝星狀細(xì)胞（HSC)，又稱儲(chǔ)脂細(xì)胞、Ito細(xì)胞、維生素A儲(chǔ)存細(xì)胞等，是肝臟間質(zhì)細(xì)胞之一，位于肝細(xì)胞與竇內(nèi)皮細(xì)胞間的Disse腔內(nèi)，約占肝臟非實(shí)質(zhì)細(xì)胞總數(shù)的1/3。正常時(shí)呈靜止?fàn)顟B(tài)，不合成或僅合成少量基質(zhì)，但在肝組織損傷時(shí)刺激HSC活化并轉(zhuǎn)變?yōu)榧〕衫w維細(xì)胞，表現(xiàn)為細(xì)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(xì)胞壞死區(qū)，從而引起纖維化的發(fā)生。 2 當(dāng)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(xué)者普遍認(rèn)為最好的抗纖維化策略是減少或抑制潛在疾病，同時(shí)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(yīng)的治療策略。但到目前為止，美國FDA尚未批準(zhǔn)專一治療肝纖維化的藥物；僅我國SFDA批準(zhǔn)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(guān)注 肝纖維化病理機(jī)制具有多環(huán)節(jié)和復(fù)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(diǎn)。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(hù)肝臟；明顯糾正與肝纖維化發(fā)生密切相關(guān)的細(xì)胞因子的異常表達(dá)；改善CCl4所致大鼠肝纖維化的病理學(xué)改變，顯著降低纖維化時(shí)異常升高的ALT、AST、透明質(zhì)酸等；降低血清細(xì)胞因子水平；下調(diào)瘦素和TGF-β1受體的基因表達(dá)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(diǎn)與分子機(jī)制尚不明確 因此，本課題組研究川芎嗪對大鼠HSC的體外細(xì)胞效應(yīng)。首先探究川芎嗪抑制HSC增殖的效應(yīng)以及作用方式，進(jìn)而觀察川芎嗪對HSC凋亡影響，再利用蛋白印跡法和實(shí)時(shí)核酸聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)觀察川芎嗪對HSC內(nèi)凋亡相關(guān)因子蛋白與mRNA表達(dá)的影響，以此初步明確藥物誘導(dǎo)HSC凋亡的途徑與分子機(jī)制。
