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目的基于差异蛋白质组学探讨扶正化瘀方抗肝、肾纤维化共性作用机制特点,并从原代谢调节探讨扶正化瘀方抗肾纤维化作用机制。
方法本论文分为三个部分
1.扶正化瘀方对纤维化肝组织蛋白质组差异表达的影响。通过DMN造模复制大鼠肝纤维化模型,以扶正化瘀方口服灌胃进行干预,采用双向凝胶电泳(2-DE)分离肝组织总蛋白,以Image Master5.0软件分别对正常、模型、药物治疗组大鼠肝组织各两组间的蛋白质组表达谱进行差异分析,应用MALDI-TOF-MS和MASCOT(Matrix science,London,UK)数据库搜索鉴定差异显著的蛋白点,以免疫印迹法和Real-time PCR验证典型的差异蛋白质。
2.扶正化瘀方对纤维化肾组织蛋白质组差异表达的影响。通过氯化汞口服染毒复制大鼠肾纤维化模型,以扶正化瘀方口服灌胃进行干预,试剂盒方法测定血清Cr、Bun含量;盐酸水解法测定肾组织羟脯氨酸(Hyp)含量;HE和Masson染色法观察肾组织病理形态改变;利用双向凝胶电泳(2-DE)分离肾组织总蛋白,以Image Master软件分别对正常、模型、药物治疗组大鼠肾组织各两组间的蛋白质组表达谱进行差异分析,应用MALDI-TOF-MS和数据库搜索鉴定差异显著的蛋白点;以免疫印迹法和Real-time PCR验证典型的差异蛋白质。
3.扶正化瘀方对纤维化肾组织胶原代谢调节的影响。以氯化汞口服染毒复制大鼠肾纤维化模型,以扶正化瘀方口服灌胃进行干预,免疫印迹法分析肾组织collagen I、MMP13、MT1-MMP、MMP2/9及TIMP-1/2蛋白表达;明胶酶谱法测定MMP2活性;荧光标记试剂盒法检测MMP13活性。
结果
1.正常组(N)、模型组(M)及扶正化瘀组(FZHY)肝组织蛋白质2-DE图谱分别检测到1120±154、1122±113、932±160个蛋白点。经ImageMaster5.0software分析共得到61个差异蛋白点,其中11个点是在正常、扶正化瘀与模型组中均存在,且正常、扶正化瘀组与模型组相比具有相同变化趋势的蛋白点,43个是在正常与模型中特有的差异蛋白点,7个是在模型与扶正化瘀组特有的蛋白点。最后通过MALDI-TOF-MS获得了18张肽质量指纹(PMF)图谱,鉴定了16个蛋白质/多肽。免疫印迹结果提示正常组有少量波形蛋白(vimentin)的表达,模型组的表达显著性上调(P<0.01),扶正化瘀组与模型组相比vimentin的表达显著性下降(P<0.01),Western blot结果与二维电泳的结果一致。Real-timePCR结果提示vimentin表达在mRNA水平与蛋白水平的变化趋势一致。
2.扶正化瘀方干预组较模型组大鼠肾功能改善,肾组织HyP含量明显下降,肾间质炎性浸润,肾小管变性,小管扩张等减轻,胶原沉积减少,纤维化程度明显减轻。正常组(N)、模型组(M)及扶正化瘀组(FZHY)肾组织蛋白质2-DE图谱分别检测到1046±94,932±37,980±61个蛋白点。经ImageMaster5.0software分析共得到73个差异蛋白点,其中15个点是在正常、扶正化瘀与模型组中均存在,且正常、扶正化瘀组与模型组相比具有相同变化趋势的蛋白点,28个是在正常与模型中特有的差异蛋白点,30个是在模型与扶正化瘀组特有的蛋白点。最后通过MALDI-TOF-MS获得了27张肽质量指纹(PMF)图谱,鉴定了25个蛋白质/多肽。免疫印迹结果提示正常组有少量波形蛋白(vimentin)的表达,模型组的表达显著性上调(P<0.01),扶正化瘀组与模型组相比vimentin的表达显著性下降(P<0.01),Western blot的结果与二维电泳的结果一致。Real-time PCR结果提示vimentin表达在mRNA水平与蛋白水平的变化趋势一致。
3.模型大鼠肾组织MMP2、MTl-MMP、TIMP-1/2蛋白表达明显增加,扶正化瘀方干预降低MMP2、MT1-MMP、flMP-1/2蛋白表达:扶正化瘀方干预降低MMP2活性,但增加MMP13活性。
结论
1.DMN诱导肝纤维化的形成过程涉及物质代谢、氧化应激、分子伴侣、细胞骨架及离子通道调节等多种蛋白质的改变;扶正化瘀抗肝纤维化的作用除与通过调节物质代谢相关蛋白质外,尚与氧化应激、细胞骨架等功能相关蛋白质的调节密切相关。扶正化瘀方对波形蛋白的抑制不仅进一步证实该方的抗纤维化作用,尚提示该方作用机制与抑制肌成纤维细胞活化等有关。
2.氯化汞诱导肾纤维化的形成与物质及能量代谢、氧化应激、细胞骨架与运动、热休克反应及肾小管上皮转分化等多种生物学功能失调相关;扶正化瘀方抗肾纤维化的机制除与调节物质及能量代谢、应激反应及炎症反应有关以外,还可以抑制肾小管上皮细胞增殖和转分化而发挥抗纤维化效应。
3.调节物质代谢、氧化应激、细胞骨架蛋白等相关蛋白质组是扶正化瘀方抗肝、肾纤维化“异病同治”的重要生物学效应基础。
4.扶正化瘀方可以有效调节纤维化肾组织基质金属蛋白酶及其抑制物的表达和活性,调控胶原代谢,促进细胞外基质的降解,从而发挥抗纤维化效应。上调间质性胶原酶活性,促进异常沉积胶原降解,下调基膜型胶原酶活性,保护正常基底膜结构是扶正化瘀方调节胶原代谢以抗肝、肾纤维化的共性作用机制。