阻塞性膽汁淤積中miR-200b-3p抑制膽汁酸合成酶及上調轉運蛋白OATP3A1的機制研究
發(fā)布時間:2020-04-17 01:41
【摘要】:研究背景:膽汁淤積(cholestasis)是一種由于多種原因導致的膽酸、膽紅素等排泄物不能從肝臟正常排出,進而導致肝臟膽酸水平升高而引起的一系列病癥的消化系統(tǒng)疾病。膽汁淤積早期,肝臟會產生一系列適應性反應,以保護肝臟,主要包括:降低肝內膽汁酸的合成、減少膽汁酸的攝取、促進膽汁酸的外排以及增高肝臟解毒酶的活性等。若病變超出肝臟適應性反應代償范圍,可造成肝損傷、肝纖維化,甚至肝硬化等。膽酸等化合物的轉運主要依靠肝細胞膜上的膜轉運蛋白,主要包括NTCP(Na~+-taurocholate cotransporting polypeptide)、MRPs(multidrug resistance-associated proteins)以及OATPs(organic-anion-transporting polypeptides)等轉運蛋白。目前研究發(fā)現人體中存在11種OATPs轉運蛋白,其中OATP1A2,OATP1B1,OATP1B3和OATP2B1研究較多。有研究發(fā)現,在人膽汁淤積肝臟中,OATP1B1和OATP1B3顯著降低,可以顯著減少肝細胞對膽汁酸的攝取,減輕膽酸在肝細胞內的聚積,從而保護肝臟。OATP3A1位于肝細胞基底外側膜,其轉運底物主要包括膽汁酸、膽紅素等化合物。研究表明,OATP3A1在膽汁淤積中表達升高,具有促進肝內膽汁酸排出和保護肝臟的作用。膽固醇7α-羥化酶(Cholesterol 7 alpha-hydroxylase,CYP7A1)是膽汁酸合成的主要限速酶,可將膽固醇轉換為膽汁酸。研究報道,CYP7A1在酒精性肝病和膽汁淤積患者中受到顯著抑制,進而降低肝內膽汁酸的合成,從而減少膽酸對肝細胞的損傷。肝受體同源物-1(liver receptor homolog-1,LRH-1)是一種核受體,由NR5A2基因編碼,主要在肝臟,腸道和胰腺中表達。LRH-1可促進CYP7A1和CYP8B1轉錄,并參與膽汁酸穩(wěn)態(tài)和膽固醇轉運。微小RNA(microRNA,miRNA)是一種短鏈非編碼RNA,可通過與下游靶基因3’UTR區(qū)域結合從而降解靶基因,調節(jié)靶基因的表達。miR-200家族廣泛存在于人體的各個組織中,研究較為廣泛,參與多種生物學活動的過程,主要包括miR-200a,miR-200b,miR-200c,miR-141以及miR-429等,miR-200b在細胞中分解為miR-200b-3p和miR-200b-5p,進而調節(jié)靶基因的表達。以往對miR-200b-3p的研究較少,前期我們通過膽汁淤積人肝組織miRNA基因芯片篩查,發(fā)現miR-200b-3p表達顯著升高,在人肝組織中尚未得到驗證,同時miR-200b-3p與OATPs和膽汁酸合成酶之間是否存在相關關系,目前尚不清楚,本研究通過收集35例人體組織標本,對患者miR-200b-3p的表達及其與OATPs和膽汁酸合成酶之間的關系進行探討。研究方法:1.收集35例在我院肝膽外科行肝臟手術的患者肝組織樣品,其中阻塞性膽汁淤積患者24例,正常對照組患者11例,所有手術取到的肝臟樣品立即切成約30mg的小塊,裝在凍存管內,放入液氮罐內保存,用時取出適量肝組織。2.通過酶標法檢測所有入組患者的肝功能,主要觀察包括:AST,ALT,ALP,GGT,TBIL,DBIL,IBIL以及TBA等指標。3.通過膽汁淤積患者與正常對照患者組織進行3x3的miRNA芯片檢測,發(fā)現差異較為顯著的相關miRNAs,并采用實時定量PCR檢測阻塞性膽汁淤積和正常對照組的miR-200b-3p、miR-4665-5P、miR-363-5p及miR-3609等基因的mRNA表達水平。4.MiR-200b-3p與肝功能指標進行相關性分析。5.檢測人肝組織中膽汁酸代謝相關基因LRH-1,CYP7A1及CYP8B1等表達。6.采用50ng/mL的FGF19,TNF-α,IL-1β,IL-8,IP-10,HGF及TWEAK等因子處理HepG2細胞12h,采用0、5、25、50 ng/mL的FGF19處理HepG2細胞12h,采用50ng/mL FGF19分別處理0、1、3、6、12和24h。提取細胞總RNA,檢測miR-200b-3p表達。探討誘導調控miR-200b-3p表達的因子。7.采用miR-200b-3p mimics轉染HepG2細胞24h后,分別提取細胞總RNA和總蛋白,采用RT-PCR檢測miR-200b-3p表達,確認其轉染至細胞。采用RT-PCR檢測膽汁酸合成相關酶(CYP7A1,CYP7B1,CYP8B1,CYP27A1)、核受體(LRH-1,FXR,HNF4α,HNF1α,SHP)、肝臟解毒酶(GSTM1-4,GSTA1-4,CYP3A4,UGT2B4,UGT2B7,SULT2A1)、膜轉運蛋白(MRP2,MRP3,OSTα,OSTβ,OATP3A1)等基因的mRNA表達水平。通過Western Blot檢測LRH-1,CYP7A1,CYP8B1,MRP3以及OATP3A1等基因的蛋白表達水平。8.采用miR-200b-3p mimics轉染PLC5細胞24h后,分別提取細胞總RNA和總蛋白,采用RT-PCR檢測miR-200b-3p和OATP3A1的mRNA表達水平,通過Western Blot檢測OATP3A1的蛋白表達水平。9.采用miR-200b-3p inhibitor轉染HepG2和PLC5細胞24h后,分別提取細胞總RNA和總蛋白,采用RT-PCR檢測miR-200b-3p和OATP3A1的mRNA表達水平,通過Western Blot檢測OATP3A1的蛋白表達水平。10.預測、設計并合成miR-200b-3p與LRH-1結合的野生序列(LRH-1-wt)和突變序列(LRH-1-mut)到pmirGLO質粒中,同采用雙熒光素酶報告基因實驗(luciferase reporter gene assay)檢測兩種熒光素酶活性。實驗結果:1.阻塞性膽汁淤積患者的AST、ALT、ALP、GGT、TBIL、DBIL、IBIL及TBA等血液肝功能指標均明顯高于正常對照組患者(P0.05)。2.實時定量PCR證實:在阻塞性膽汁淤積組患者肝臟中miRNA-200b-3p表達量是正常對照組患者肝組織樣品的1.8倍(P0.05)。3.在miRNA-200b-3p表達高組中,患者TBA降低,且兩者呈負相關關系(P0.05),與其他肝功能指標無明顯相關性(P0.05)。4.膽汁淤積性肝組織中,LRH-1和CYP8B1顯著上調,而CYP7A1顯著下調。在miR-200b-3p高表達組中,LRH-1和CYP8B1顯著低于miR-200b-3p低表達組(P0.05);CYP7A1顯著低于對照組(P0.05);且miR-200b-3p與LRH-1和CYP8B1呈負相關關系。5.FGF19可誘導miR-200b-3p升高2.6倍(P0.01),且呈顯著的時間和量效依賴關系(P0.01),其他IL-1β、IL-8、IP-10、TNF-α、HGF、TWEAK等因子對miR-200b-3p影響無明顯差異(P0.05)。6.miR-200b-3p mimics轉染到HepG2細胞,24h后提取總RNA和總蛋白,miR-200b-3p表達量顯著升高(P0.01),LRH-1、CYP7A1及CYP8B1的表達顯著降低(P0.05),OATP3A1表達顯著升高(P0.05)。7.miR-200b-3p mimics轉染到PLC5細胞,24h后提取總RNA和總蛋白,miR-200b-3p表達量顯著升高(P0.01),OATP3A1表達顯著升高(P0.05)。8.miR-200b-3p inhibitor轉染到HepG2和PLC5細胞,24h后提取總RNA和總蛋白,miR-200b-3p表達顯著降低(P0.05),OATP3A1表達顯著降低(P0.05)。9.熒光素酶報告基因實驗顯示:pmirGLO-LRH-1 wt和miR-200b-3p mimics共同轉染組的熒光素酶的相對活性顯著下降(P0.05),此外,在pmirGLO-LRH-1 mut組中,熒光素酶的相對活性顯著上升至正常(P0.05),提示miR-200b-3p可與LRH-1相結合。實驗結論:1.在阻塞性膽汁淤積人肝組織中,miR-200b-3p表達顯著升高,通過相關性分析發(fā)現miR-200b-3p與TBA呈負相關關系,提示其可能參與膽汁酸的代謝及轉運;2.細胞因子FGF19可誘導miR-200b-3p表達升高,且具有時間和量效依賴關系;3.miR-200b-3p可能是通過抑制核受體LRH-1的表達,進而下調膽汁酸合成酶CYP7A1和CYP8B1的表達,從而減少肝內膽汁酸合成;同時,miR-200b-3p可間接上調OATP3A1的表達,增加膽汁酸外排,從而在一定程度上減輕肝細胞內膽汁酸的蓄積,起到保護肝細胞的作用。
【圖文】:
陸軍軍醫(yī)大學碩士學位論文NAs 的相對表達水平。實驗結果表明,阻塞性膽汁淤積組患者b-3p 是正常對照組的 1.8 倍(圖 1,P<0.05),然而,兩組患5-5p、miRNA-363-5p 以及 miRNA-3609 差異無明顯統(tǒng)計學意研究探討 miRNA-200b-3p 在阻塞性膽汁淤積患者中的作用,b-3p 與肝功能指標進行相關性分析。
圖 2. miRNA-200b-3p 高表達組和低表達組的肝功能比較.4 在 miRNA-200b-3p 高表達組中,miRNA-200b-3p 與 TBA 呈負相關關系探討 miRNA-200b-3p 在阻塞性膽汁淤積患者中的作用,將其相對表達量與指標進行 Pearson 相關性分析。結果表明,,在 miRNA-200b-3p 高表達組0b-3p 與 TBA 呈顯著的負相關關系(圖 2,P<0.05),與其他肝功能指標無(圖 2,P>0.05)。上述結果提示 miR-200b-3p 可能參與了膽汁酸的代謝過制和降低膽汁酸水平的作用,其具體機制目前尚不清楚。此外,miR-200性膽汁淤積患者中受到何種因子的調控和影響,目前均尚不清楚。
【學位授予單位】:中國人民解放軍陸軍軍醫(yī)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:R575
本文編號:2630295
【圖文】:
陸軍軍醫(yī)大學碩士學位論文NAs 的相對表達水平。實驗結果表明,阻塞性膽汁淤積組患者b-3p 是正常對照組的 1.8 倍(圖 1,P<0.05),然而,兩組患5-5p、miRNA-363-5p 以及 miRNA-3609 差異無明顯統(tǒng)計學意研究探討 miRNA-200b-3p 在阻塞性膽汁淤積患者中的作用,b-3p 與肝功能指標進行相關性分析。
圖 2. miRNA-200b-3p 高表達組和低表達組的肝功能比較.4 在 miRNA-200b-3p 高表達組中,miRNA-200b-3p 與 TBA 呈負相關關系探討 miRNA-200b-3p 在阻塞性膽汁淤積患者中的作用,將其相對表達量與指標進行 Pearson 相關性分析。結果表明,,在 miRNA-200b-3p 高表達組0b-3p 與 TBA 呈顯著的負相關關系(圖 2,P<0.05),與其他肝功能指標無(圖 2,P>0.05)。上述結果提示 miR-200b-3p 可能參與了膽汁酸的代謝過制和降低膽汁酸水平的作用,其具體機制目前尚不清楚。此外,miR-200性膽汁淤積患者中受到何種因子的調控和影響,目前均尚不清楚。
【學位授予單位】:中國人民解放軍陸軍軍醫(yī)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:R575
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