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激活素受体相互作用蛋白2在小鼠肝细胞中的表达及其作用机制研究

张红军  
【摘要】: 激活素(Activin)属于TGF-β超家族的多功能生长分化因子,从胚胎形成到机体成熟的整个生命过程均发挥重要的作用。新的研究表明激活素是诱导肝纤维化形成的重要因子,而已知的肝纤维化诱导因子——TGF-β也部分依赖内源性激活素的介导作用。新的研究揭示,激活素与其Ⅱ型受体(ActRⅡ)结合后,并非直接激活下游信号传导蛋白Smads,ActRⅡ先与Smads上游的激活素受体相互作用蛋白(ActRIPs)结合,再通过不同的ActRIP介导的信号传导途径,调控激活素应答的细胞内信号传导过程。研究发现ActRIP2可通过RalBP1蛋白介导ActRⅡA内吞作用,从而抑制激活素信号传导。因此ActRIP2有可能反转激活素在组织中的作用,成为激活素诱导疾病的治疗靶点。 本研究为了探讨激活素参与肝纤维化形成的作用及其特异性信号传导调控机制,通过肝纤维化模型鼠分析了ActRIP2在肝纤维化过程中的表达及其作用,利用小鼠肝癌细胞系Hepal-6细胞进一步揭示ActRIP2在肝细胞介导激活素作用的信号传导调控机制。 免疫组织化学染色显示,ActRIP2不仅在正常小鼠肝细胞表达,在肝癌细胞系Hepal-6细胞内也有高水平表达。体内实验显示在Con A诱发的C57BL/6小鼠肝损伤实验动物模型中,Activin A与ActRⅡA的mRNA表达呈平行状态,于Con A末次给药后24h开始升高,72h达到高峰,120h开始明显下降,而ActRIP2在120h后仍呈高水平表达。肝组织切片显示,模型鼠于72h肝脏损伤最为严重,120h后肝损伤明显恢复,上述结果提示Activin A与ActRⅡA可能参与了早期(72h)的肝损伤作用,而ActRIP2表达升高可能与晚期(120h)的肝损伤恢复有关。体内基因过表达ActRIP2明显减轻ConA诱发的肝组织损伤,而体内基因沉默ActRIP2后,ConA诱发的肝脏病理损伤程度则明显加重,提示ActRIP2在ConA诱导小鼠肝损伤的进程中,可能通过抑制Activin A-ActRⅡA的信号传导负向调节激活素的生物学作用,从而有助于肝组织损伤的自我恢复。 体外研究显示Activin A刺激Hepal-6细胞,ActRIP2 mRNA转录水平升高滞后于ActRⅡA,过表达ActRIP2可抑制Hepal-6细胞的ActRⅡA的转录和表达。pcDNA3-ActRIP2与激活素特异应答的CAGA-lux质粒共转染Hepal-6细胞,则ActRIP2明显抑制激活素诱导的特异基因转录。提示ActRIP2作为激活素信号分子通过抑制ActRⅡA受体表达,负反馈调解激活素受体介导的细胞内信号传导。研究发现Activin A、内毒素LPS、PKC激动剂PMA、PKA激动剂Forskolin均可促进Hepal-6细胞AetRIP2 mRNA的转录,钙离子载体A23187对其转录具有抑制作用,提示ActRIP2在肝细胞内的表达受多因素调控。研究还通过ActRIP2基因沉默及过表达技术证实ActRIP2作为一种在肝细胞内表达的激活素信号传导抑制蛋白,可以反转激活素对Hepal-6细胞增殖抑制的作用以及激活素诱导的细胞外基质合成作用。 上述研究提示ActRIP2在肝细胞表达受多因素影响,可能参与调控激活素在肝脏的致病作用。ActRIP2有可能成为治疗肝损伤及肝纤维化的有效基因靶点。


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