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肝纤维化(liver fibrosis)是多种慢性肝病发展的共同病理基础,其发病机制的中心环节是静止的肝星状细胞(hepatic stellate cell, HSC)活化增殖,导致以胶原为主的细胞外基质(extracellular matrix, ECM)过度沉积。因此,促进活化的HSC凋亡是防治肝纤维化的重要手段。内质网(Endoplasmic reticulum, ER)是调节蛋白质合成及合成后折叠、聚集的场所,同时也是调节细胞内钙水平的场所。内质网应激(Endoplasmic reticulumstress, ERS)所诱导的细胞凋亡是近年来新被认识的一种凋亡途径,与经典线粒体、死亡受体介导的细胞凋亡不同。ERS通过减少未折叠蛋白或错误折叠蛋白的沉积,ERS激活促凋亡信号通路与多种疾病密切相关,但ERS在诱导活化肝星状细胞凋亡的作用及机制尚不清楚。本实验选用大鼠肝星状细胞系HSC-T6为研究对象,并以PDGF诱导其活化,探讨ERS对HSC凋亡的调控及相关机制,主要研究内容概括如下:1. ERS促进活化的HSC凋亡为了观察ERS对活化的HSC凋亡的影响,给予PDGF体外诱导HSC-T6活化作为对照组,再分别给予内质网应激的诱导剂毒胡萝卜素(Thapsigargin, TG)处理,采用流式细胞仪检测ERS对活化的HSC凋亡的影响。结果发现,TG组的细胞凋亡率明显高于对照组,提示ERS可能参与活化HSC的凋亡。2. ERS对活化HSC分泌α-SMA和Col1α1的影响为了观察ERS对活化的HSC分泌α-SMA和Col1α1的影响,给予PDGF体外诱导HSC活化作为对照组,再分别给予TG处理,采用Western blot法检测肝纤维化标志性蛋白α-SMA、Col1α1的表达。结果发现,PDGF体外诱导HSC活化,α-SMA与Col1α1蛋白的表达明显上调;与对照组相比,TG组α-SMA、Col1α1的表达显著下调。提示ERS可能抑制活化HSC分泌α-SMA和Col1α1的表达。3. ERS诱导活化HSC凋亡的调控及部分机制的研究为了观察Ca2+对ERS诱导活化的HSC凋亡的影响,以TG诱导活化的HSC作为模型组,再分别给予钙离子螯合剂EGTA和BAPTA/AM处理,流式细胞术检测细胞凋亡率,采用Western blot法检测Calpain、Capase-12、Capase-9、Capase-3和JNK/p38MAPK蛋白的表达。结果发现,与正常组比较,TG明显促进HSC凋亡,同时发现TG能显著促进HSC中Calpain、Capase-12、Capase-9、Capase-3和JNK/p38MAPK蛋白的表达及活化,而给予EGTA和BAPTA/AM干预后,HSC的凋亡明显受到抑制,Calpain、Capase-12、Capase-9、Capase-3和JNK/p38MAPK蛋白表达及活性均受到抑制。提示ERS诱导的活化HSC凋亡机制可能与细胞内钙离子调节Calpain、Capase-12、Capase-9、Capase-3和JNK/p38MAPK蛋白的表达有关。为了进一步探讨ERS诱导活化HSC凋亡的机制,分别给予Calpain抑制剂Calpeptin、Pan-Capase抑制剂z-VAD-FKM、JNK抑制剂SP600125及p38MAPK抑制剂SB202190处理,采用流式细胞术观察HSC凋亡率,Western blot法检测Calpain、Capase-12、Capase-9、Capase-3和JNK/p38MAPK蛋白的表达。结果发现,与正常组比较,C-Capase-12、Capase-9和C-Capase-3的蛋白表达明显下降,而Pan-Capase抑制剂z-VAD-FKM组Calpain的蛋白表达无明显变化。提示ERS诱导的活化HSC凋亡机制可能与细胞内钙离子调节Calpain、Capase-12、Capase-9、Capase-3和JNK/p38MAPK蛋白的表达有关。4.肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TNF-related apoptosis inducing-ligand, TRAIL)通过ERS对活化的HSC凋亡的调控及部分机制的研究前期研究结果发现:在肝纤维化逆转恢复期,枯否细胞可以通过分泌TRAIL诱导活化HSC凋亡。为了进一步探讨TRAIL与ERS诱导的活化HSC凋亡的相互关联。体外给予PDGF刺激活化的HSC,再分别给予TRAIL与ERS诱导剂衣霉素(Tunicamycin, TN)处理,观察各组凋亡基因Bax mRNA、Caspase-3、内质网应激相关蛋白Caspase-12,CHOP,GRP78的表达。结果发现,与PDGF刺激活化的HSC的对照组相比较,TRAIL组与TN组Bax mRNA表达明显上调、Caspase-3的活化增加,内质网应激相关蛋白Caspase-12,CHOP,GRP78的表达均明显上调。提示ERS可能参与TRAIL调控活化的HSC凋亡。以上结果提示,ERS参与活化HSC凋亡的调控,其机制可能与其释放细胞内钙离子,导致细胞内钙离子升高,从而诱导Calpain/Caspase和JNK/p38MAPK激活有关。TRAIL可能通过诱导PDGF活化的HSC中内质网应激相关蛋白CHOP,GRP78,Caspase-12的表达,从而促进HSC的凋亡。