張豪潔 林琛琛
對乙酰氨基酚(APAP)誘導的肝損傷,通常是由于患者同時服用多種含APAP的藥物引起,主要特征在于誘導肝衰的進程快(數(shù)小時至數(shù)天),并且存在劑量效應關(guān)系[1-2]。在動物模型中易于通過APAP誘導,因此APAP誘導的肝損已成為研究急性肝損傷和肝再生的常用模型[3]。
在APAP誘導的肝損傷的小鼠模型中,即使是亞毒性劑量的APAP也可引發(fā)肝臟miRNA和血清miRNA的顯著變化,而衡量肝衰竭指標如ALT和AST保持不變[4-5]。影響細胞活性(包括增殖,分化和凋亡)的miRNA中,miR-152近年來引起了很大關(guān)注[6]。本研究觀察了miR-152在急性肝損傷過程中的作用。
8~10周齡雄性C57BL/6小鼠購于上海斯萊克動物實驗中心。APAP購于美國Sigma公司;全自動生化分析儀(SIEMENSADVIA,美國);全自動脫水機(ASP300)、石蠟包埋機、脫蠟機等均為德國Leica公司產(chǎn)品。
小鼠禁食過夜,腹腔注射0.9%氯化鈉溶液或APAP(300mg / kg)。 在miR-152干預實驗中,將20只小鼠隨機分成4組。在APAP注射前24 h,運用Entranster TM-體內(nèi)轉(zhuǎn)染試劑以1000 nmol/kg的劑量靜脈內(nèi)分別注射miR-152 激動劑、拮抗劑以及相應的陰性對照。 APAP給藥后24 h處死小鼠,收集血清和肝組織,部分肝組織立即固定在4%甲醛中進行組織學分析,其余組織-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>
戊巴比妥鈉麻醉小鼠,眼球取血,1 500×g,4℃離心,取上清液,稀釋后,應用全自動生化儀檢測ALT和AST。
使用TRIzol試劑(Invitrogen)從小鼠組織中提取總RNA。用TaqMan miRNA試劑盒(Life Technologies)測定miR-152的表達,以Sno202為內(nèi)參。用PrimeScript RT試劑盒(Takara)合成cDNA。用SYBR Premix Ex Taq RT-PCR試劑盒(Takara)通過qPCR測定小鼠基因的表達,以GAPDH為內(nèi)參。qPCR引物如下:IL-1β forward: 5′- TGTAATGAA-AGACGGCACACC;IL-1β reverse: 5′- TCTTCTTT-GGGTATTGCTTGG;TNF-α forward: 5′- TTCT-ATGGCCCAGACCCTCA;TNF-α reverse: 5′- TTT-GCTACGACGTGGGCTAC;IL-6 forward: 5′- GCT-ACCAAACTGGATATAATCAGGA;IL-6 reverse: 5′-CCAGGTAGCTATGGTACTCCAGAA;CCL2 forward:5′- GCTGCCGTCATTTTCTGC;CCL2 reverse: 5′- TCTCACTGGCCCGTCATC;GAPDH forward: 5′- CAGAACATCATCCCTGCATC;GAPDH reverse: 5′- CTGCTTCACCACCTTCTTGA。
APAP對肝實質(zhì)造成了嚴重損害(圖1)。與PBS對照組相比,APAP實驗組ALT和AST明顯升高,差異有統(tǒng)計學意義(表1)。與正常肝臟相比,APAP組肝臟miR-152水平明顯升高(1.004±0.05 比 2.300±0.33,P<0.05)。與PBS對照組相比,APAP實驗組血中miR-152水平升高了3倍(1.008±0.07 比 3.123±0.16,P<0.05)。
圖1 APAP誘導的肝損傷后miR-152的表達水平
通過miR-152特異性激動劑或拮抗劑控制體內(nèi)miR-152的表達水平,來進一步闡明miR-152在APAP誘導的肝損傷中的作用。miR-152拮抗劑加重了APAP誘導的肝細胞壞死(圖2);血清ALT和AST水平進一步證實了這個結(jié)果。而miR-152 激動劑處理后的小鼠肝細胞壞死程度減弱(圖3),血清ALT和AST水平也降低??傊陨蠑?shù)據(jù)證明miR-152體內(nèi)過表達減輕了由APAP過量引起的急性肝損傷,而miR-152拮抗劑在損傷過程中具有不利影響。
表1 不同組別轉(zhuǎn)氨酶變化
注:*P<0.05
圖2 miR-152拮抗劑加重APAP誘導的肝損傷
圖3 miR-152 激動劑減輕APAP誘導的肝損傷
研究表明,miRNA在肝損傷中具有雙重作用。一些miRNA促進肝細胞增殖起到有益作用,但同時一些miRNA可加速肝細胞壞死[7-8]。本研究的目的是驗證miR-152在APAP肝毒性中的調(diào)節(jié)作用及其潛在機制。
本研究結(jié)果顯示,APAP處理后miR-152在肝臟和循環(huán)中的水平均顯著升高,表明在APAP細胞毒性條件下誘導了miR-152合成。miR-152 拮抗劑加重了APAP誘導的肝細胞死亡,而miR-152激動劑可顯著減輕肝損傷,通過組織學染色和血清ALT和AST水平驗證了該結(jié)果。miR-152對APAP誘導的肝損傷的有益作用主要是通過抑制包括IL-1β、IL-6和TNF-α在內(nèi)的關(guān)鍵促炎細胞因子表達。在本研究中,miR-152在APAP過量后可調(diào)控炎性細胞因子轉(zhuǎn)錄水平,提示miR-152在藥物誘導的肝損傷后對調(diào)節(jié)病理生理過程起重要的作用。miR-152激動劑可緩解肝損傷,為臨床上治療APAP誘導的肝損傷開辟了新思路。
研究表明,特定miRNA通過調(diào)節(jié)免疫細胞和促炎細胞因子基因的轉(zhuǎn)錄水平來參與炎癥[9]。在本研究中,使用mir-152拮抗劑沉默miR-152后上調(diào)關(guān)鍵的促炎細胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α,加劇了APAP誘導的細胞毒性;此外,miR-152 激動劑過表達miR-152后通過靶向抑制這些促炎細胞因子。
血清中某些miRNA的水平通常比傳統(tǒng)標志物如血清ALT和AST出現(xiàn)更早、更敏感和特異[10]。APAP治療后檢測循環(huán)miR-152升高可能提供提示肝損傷的新miRNA生物標志物。為驗證miR-152對患者診斷的效用,應進一步研究APAP過量后miR-152隨時間的變化關(guān)系。此外,需要進一步探索血清miR-152與當前肝損傷的標志物的相關(guān)性。
總之,miR-152在APAP過量應用中具有保護作用,為DILI發(fā)病機制的研究提供了新的見解。通過過表達miR-152調(diào)節(jié)APAP對細胞毒性作用是一種具有前景治療策略。