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背景与目的: 扶正化瘀方(Fuzhenghuayu,FZHY)是有效治疗肝纤维化、肝硬化的中药复方,但对干细胞向肝细胞分化是否有调控作用尚不清楚。本研究的目的在于明确FZHY对于人胚胎干细胞(hESC)向肝细胞分化的作用并解析其主要调控机制。 方法: 采用诱导hESC向肝细胞分化的方法来诱导分化hESC系-H9。分别在细胞分化后的第8天和第20天加入FZHY(50μg/ml和100μg/ml),作用6天(以添加相同容积的DMSO为对照),每隔48小时收集细胞培养上清液;①检测细胞培养上清液中ALB含量的变化,同时观测分化后肝细胞标志物ALB、TAT与成熟肝细胞标志物ASGPR的变化;②观测主要的Ⅰ级代谢酶和Ⅱ级代谢酶mRNA表达的变化;③观测细胞增殖标志物Ki67和Edu的变化;④观测间质细胞(肌成纤维细胞)标志物a-SMA,Vimentin,N-cadherin,以及转录因子Twist1和Snail1的变化;⑤观测胆管上皮细胞标志物CK7的变化;⑥检测Erk和Wnt及Notch信号通路相关蛋白的变化。 结果: (1).FZHY对诱导hESC向肝细胞分化及成熟的影响:分别在hESC向肝细胞分化的第8天和第20天加入FZHY作用6天后,肝细胞标志物ALB和TAT的表达明显提高(p<0.05),且48小时分泌ALB的量也明显增多(p<0.05,p<0.01),且在分化后第20天加入FZHY,发现成熟肝细胞标志物ASGPR的表达显著上调(p<0.05)。 (2).FZHY对诱导hESC向肝细胞分化过程中细胞代谢功能的影响:分别在hESC向肝细胞分化的第8天和第20天加入FZHY作用6天后,其主要的Ⅰ级代谢酶和Ⅱ级代谢酶的mRNA表达明显上调。 (3).FZHY对诱导hESC向肝细胞分化过程中细胞增殖功能的影响:分别在hESC向肝细胞分化的第8天和第20天加入FZHY作用6天后,ALB与Ki67共同阳性的细胞数增多,且Edu流式细胞检测显示,在分化后第20天加入FZHY,FZHY50μg/ml组与FZHY100μg/ml组的Edu阳性细胞数分别增加了33.85%和62.17%。 (4).FZHY对诱导bESC向肝细胞分化过程中间质细胞(肌成纤维细胞)标志物表达的影响:分别在hESC向肝细胞分化的第8天和第20天加入FZHY孵育6天后,a-SMA,Vimentin和N-cadherin mRNA表达显著降低(p<0.05,p<0.01),且Vimentin和N-cadherin的蛋白水平也明显下调,同时转录因子Twist1和Snail1mRNA表达水平显著下调(p<0.05)。 (5).FZHY对诱导hESC向肝细胞分化过程中细胞CK7 mRNA表达的影响:分别在hESC向肝细胞分化的第8天和第20天加入FZHY,作用6天后,CK7的基因表达显著减少(p<0.05)。 (6).FZHY对诱导hESC向肝细胞分化过程中细胞Erk磷酸化、Wnt信号通路配体及其下游蛋白表达的影响:分别在hESC向肝细胞分化的第8天和第20天加入FZHY,作用6天后,Erk磷酸化蛋白表达显著提高(p<0.05)。在分化后第8天加入FZHY,Wnt信号通路配体Wnt1,Wnt2,Wnt3a和Wnt10b的mRNA表达明显上调(p<0.05,p<0.01),在分化后第20天加入FZHY,Wnt1和Wnt2基因水平显著升高(p<0.05,p<0.01),两个时间点的Wnt1的蛋白水平均显著上调(p<0.05),细胞核内β-catenin的蛋白表达显著增多(p<0.05),下游蛋白Numb,cyclinD1与c-Myc的表达显著上调(p<0.05,p<0.01)。 (7).FZHY对诱导hESC向肝细胞分化过程中细胞Notch信号通路的影响:在分化后第8天加入FZHY,作用6天后,Notch1,Notch4,DLL3,Jagged2,Hes1和Hes5的基因表达均显著降低(p<0.05,p<0.01),Hes1与Jagged2的蛋白表达也减少;在分化后第20天加入FZHY,Notch1,Notch4,DLL1,Jagged2,Hes1和Hes5的表达均显著降低(p<0.05,p<0.01),Hes1与Jagged2的蛋白表达也减少。 结论: (1).FZHY可促进hESC向肝祖细胞分化,并可促进分化后的肝祖细胞进一步分化,成熟与增值。 (2).FZHY可以抑制hESC向间质细胞与胆管上皮细胞的分化。 (3).FZHY激活诱导hESC向肝细胞分化过程中Erk与Wnt信号通路,从而促进hESC向肝细胞分化、成熟与增值。 (4).FZHY负反馈调控抑制Notch信号通路从而抑制hESC向胆管上皮细胞分化。