孫俊濤 許剛 田克立
·短篇論著·
PPARγ激動劑對急性胰腺炎小鼠肝損傷的影響
孫俊濤 許剛 田克立
過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)是一類依賴配體活化的轉(zhuǎn)錄因子,許多研究表明PPARγ通過抑制NF- κB的活化來發(fā)揮抗炎作用[1-3]。本實驗應(yīng)用PPARγ激動劑干預(yù)急性胰腺炎(AP)小鼠,觀察其肝臟NF-κB和PPARγ的表達,探討AP肝功能損傷機制及探索新的治療途徑。
一、材料和方法
1.實驗動物及分組:健康雄性昆明小鼠72只,體重(30±2)g,購自山東大學(xué)實驗動物中心。按數(shù)字表法將小鼠隨機分為對照組、AP組和羅格列酮干預(yù)組(干預(yù)組),每組24只。采用腹腔注射雨蛙肽(50 μg/kg體重,Sigma公司)建模,每小時注射一次,共7次。干預(yù)組在建模前30 min腹腔內(nèi)注射羅格列酮(CAYMAN CHEMICAL 公司)10 mg/kg體重,AP組注射等容積的生理鹽水,對照組僅腹腔注射等量生理鹽水。制模后6、12、24 h摘眼球取血,分離血清。引頸脫臼處死小鼠,收集肝臟標本,液氮凍存。
2.血清淀粉酶、ALT和AST含量檢測:采用TOSHIBA-40FR全自動生化分析儀測定。
3.肝臟組織NF-κB和PPARγ mRNA測定:采用Trizol試劑(Invitrogen公司)提取肝組織總RNA。采用RT-PCR法檢測NF-κB和PPARγ mRNA。PPARγ 上游引物 5′-CGTGATGGAAGACCACTCGC-3′,下游引物5′-AACCTGATGGCATTGTGAGA-3′,產(chǎn)物477 bp; NF-κB上游引物5′-GTGACAAGCCTGTAGCC-3′,下游引物 3′-CCAGATGAAACCCTAGTAA-5′ ,產(chǎn)物867 bp;內(nèi)參β-actin上游引物5′-TGGTGGGAATGGGTCAGA-3′,下游引物 5′-ACGGTTGGCCTTAGGGTT-3′,產(chǎn)物218 bp。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)按RevertAidTM First Strand cDNA Synthesis試劑盒(Invitrogen公司)說明書進行。PPARγ PCR反應(yīng)條件:94℃ 1 min,60℃ 50 s,72℃ 1 min,32個循環(huán)。β-actin反應(yīng)條件:94℃ 30 s,60℃ 30 s,72℃ 1 min, 28個循環(huán)。NF-κB反應(yīng)條件:94℃ 1 min,56℃ 50 s,72℃ 1 min, 35個循環(huán)。擴增產(chǎn)物經(jīng)電泳分離,圖像分析儀掃描,利用AlphaImager2200軟件進行灰度測定,以目的條帶與內(nèi)參β-actin的灰度值比作為mRNA的相對表達量。
4.肝組織PPARγ和NF-κB蛋白表達檢測:采用Western blotting方法。組織蛋白按PIPA裂解液(蓋寧生物科技有限公司 )說明書提取。抗NF-κB p65、PPARγ、β-actin抗體均購自Santa Cruz公司。結(jié)果用圖像掃描分析,以目的蛋白與內(nèi)參蛋白灰度值比表示蛋白相對表達量。
二、結(jié)果
1.血清淀粉酶、ALT和AST的變化:AP組和干預(yù)組血清淀粉酶、ALT和AST水平均較對照組顯著升高(P值均lt;0.01);干預(yù)組血清淀粉酶、ALT和AST水平又均顯著低于同時間點的AP組(P值lt;0.01或lt;0.05,表1)。
2.肝臟組織PPARγ和NF-κB mRNA表達的變化:AP組PPARγ mRNA表達較對照組下降,6 h和12 h點具有統(tǒng)計學(xué)差異(Plt;0.01和Plt;0.05);干預(yù)組PPARγ mRNA表達水平明顯高于同時點的AP組和對照組(P值均lt;0.01,表1,圖1)。AP組NF-κB mRNA表達水平較同時點對照組均顯著升高(P值均lt;0.01),其中以12 h時升高最顯著;干預(yù)組NF-κB mRNA表達明顯高于對照組但又均顯著低于同時點AP組(P值均lt;0.01,表1,圖2)。
3.肝臟組織PPARγ和NF-κB 蛋白表達的變化:AP組PPARγ蛋白表達均低于同時點的對照組(P值均lt;0.05);干預(yù)組PPARγ蛋白表達均顯著高于同時點AP組和對照組(P值均lt;0.01,表1,圖3)。肝臟組織NF-κB p65蛋白各時點的表達結(jié)果均為AP組gt;干預(yù)組gt;對照組,各時點各組間均有顯著性差異(P值均lt;0.01),其中AP組在制模后12 h升高最顯著(表1,圖4)。
1、3、5分別為24、12、6 h干預(yù)組;2、4、6分別為24、12、6 h AP組;7為6 h對照組
圖1小鼠肝臟組織PPARγ mRNA 的表達
1、3、5分別為24、12、6 h干預(yù)組;2、4、6分別為24、12、6 h AP組;7為6 h對照組
圖2 小鼠肝臟組織NF-κB mRNA 的表達
注:與對照組比較,aPlt;0.05,bPlt;0.01;與AP組比較,cPlt;0.05,dPlt;0.01
1、3、5分別為24、12、6 h AP組;2、4、6分別為24、12、6 h干預(yù)組;7為6 h對照組
圖3小鼠肝臟組織PPARγ蛋白表達
1、3、5分別為24、12、6 h AP組;2、4、6分別為24、12、6 h干預(yù)組;7為6 h對照組
圖4小鼠肝臟組織NF-κBp65蛋白表達
討論AP常伴有全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)發(fā)生,若得不到有效控制,可并發(fā)多器官功能衰竭綜合征(MODS),最終危及生命。肝臟具有物質(zhì)代謝、分泌、排泄和生物轉(zhuǎn)化等功能。因其血供豐富,在AP時非常容易合并損傷,80%的AP患者有肝功能損害[4]。肝臟損害程度與AP嚴重程度密切相關(guān),且影響病程和預(yù)后。本實驗結(jié)果顯示,AP組和干預(yù)組小鼠血清淀粉酶、ALT和AST水平較對照組均明顯升高;干預(yù)組又明顯低于AP組,說明AP組存在肝損傷,而羅格列酮能減輕肝損傷的程度。
Dunn等[5]在AP早期的胰腺提取物中發(fā)現(xiàn)NF-κB DNA結(jié)合活動明顯增強,而抑制NF-κB活性可阻止淀粉酶水平升高,促進炎癥恢復(fù)。Satoh等[6]報道,NF-κB在AP造模后6 h就出現(xiàn)活化。本實驗用雨蛙肽復(fù)制AP模型,結(jié)果顯示對照組肝臟NF-κB微弱表達;AP組肝臟NF-κB活性明顯升高,說明AP時肝臟組織中NF-κB被活化;干擾組小鼠肝臟NF-κB的表達則明顯低于AP組,表明羅格列酮對AP小鼠肝臟NF-κB表達有抑制作用。實驗證實,NF-κB的活化能增加炎癥介質(zhì)(如IL-6、IL-8、TNF-α、單核細胞趨化蛋白-1等)的表達[7-8]。因此,羅格列酮通過抑制NF-κB活化而減輕組織的損害。
近年研究發(fā)現(xiàn),PPARγ除在糖和脂肪代謝、免疫調(diào)節(jié)、細胞生長和分化中起作用外,還在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。Rollins等[9]應(yīng)用PPARγ激動劑能呈劑量依賴性減輕AP的嚴重程度,認為PPARγ在AP早期階段的炎癥級聯(lián)中起著直接作用。Ivashchenko等[10]報道,雨蛙肽能加重胰腺上皮PPARγ敲除小鼠所致的炎癥反應(yīng),且羅格列酮在水腫、巨噬細胞浸潤和促炎細胞因子表達方面的抗炎效應(yīng)與對照組相比顯著減弱,提示胰腺上皮PPARγ在抑制炎癥過程中發(fā)揮重要作用。本實驗結(jié)果顯示,PPARγ在AP組肝臟中表達明顯降低,羅格列酮干預(yù)后,PPARγ表達量顯著升高,與國外研究結(jié)果一致。
總之,肝臟NF-κB參與并能加重AP時肝損傷過程,羅格列酮有可能通過激活PPARγ的活性、抑制NF-κB的活化起到減輕肝臟損傷程度的作用,為AP治療提供新的思路。
[1] Sen R,Baltimore D.Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enhancer sequences.Cell,1986,46:705-716.
[2] Straus DS,Pascual G,Li M,et al. 15-Deoxy-D12,14-prostaglandin J2 inhibits multiple steps in the NF-kappaB signaling pathway.Proc Natl Acad Sci USA,2000,97:4844-4849.
[3] Pascual G,Fong AL,Ogawa S,et al.A SUMOylation-dependent pathway mediates transrepression of inflammatory response genes by PPAR-gamma.Nature,2005,437:759-763.
[4] Blamey SL,Imrie CW,O′Neill J,et al.Prognostic factors in acute pancreatitis.Gut,1984,25:1340-1346.
[5] Dunn JA,Li C,Ha T,et al.Therapeutic modification of nuclear factor-kappaB binding activity and tumor necrosis factor-alpha gene expression during acute biliary pancreatitis.Am Surg,1997,63:1036-1043.
[6] Satoh A,Shimosegawa T,Fujita M,et al.Inhibition of nuclear factor-kappaB activation improves the survival of rats with taurocholate,pancreatitis.Gut,1999,44:253-258.
[7] Xue D,Zhang W,Zhang Y,et al.Adjusting effects of baicalin for nuclear factor-kappaB and tumor necrosis factor-alpha on rats with caerulein-induced acute pancreatitis.Mediators Inflamm,2006,26295.
[8] Algül H,Tando Y,Schneider G,et al.Acute experimental pancreatitis and NF-kappaB/Rel activation.Pancreatology,2002,2:503-509.
[9] Rollins MD,Sudarshan S,Firpo MA,et al.Anti-inflammatory effects of PPAR-gamma agonists directly correlate with PPAR-gamma expression during acute pancreatitis.J Gastrointest Surg,2006,10:1120-1130.
[10] Ivashchenko CY,Duan SZ,Usher MG,et al. PPAR-gamma knockout in pancreatic epithelial cells abolishes the inhibitory effect of rosiglitazone on caerulein-induced acute pancreatitis. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol,2007,293:G319-G326.
2009-05-20)
(本文編輯:屠振興)
10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2010.02.023
257034 山東東營,山東省東營市勝利油田中心醫(yī)院消化內(nèi)科(孫俊濤);中國人民解放軍濟南軍區(qū)第四五六醫(yī)院消化內(nèi)科(許剛);山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究所(田克立)
田克立,Email:tiankeli@sdu.edu.cn