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Leptin對(duì)HepG2細(xì)胞BSEP蛋白表達(dá)的調(diào)控及信號(hào)通路機(jī)制研究一、引言1.1研究背景與意義原發(fā)性肝內(nèi)膽管結(jié)石(Primaryintrahepaticstone,PIS)作為一種常見的膽道疾病,在我國(guó)和亞洲地區(qū)的發(fā)病率較高。其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,至今尚未完全明確,目前認(rèn)為與機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況、膽道感染、膽道狹窄、膽汁代謝及成分失衡等多種因素密切相關(guān)。臨床研究表明,肝內(nèi)膽管結(jié)石患者的膽汁中,膽汁酸濃度相較于正常對(duì)照組明顯降低,這一現(xiàn)象強(qiáng)烈暗示了膽汁酸在PIS的形成過程中扮演著舉足輕重的角色。膽汁酸不僅在脂肪消化吸收中發(fā)揮關(guān)鍵作用,還參與了肝臟的代謝調(diào)節(jié),其代謝失衡與多種肝膽疾病的發(fā)生發(fā)展緊密相連。膽鹽輸出泵(Bilesaltexportpump,BSEP)作為一種位于肝細(xì)胞膽小管膜上的重要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,承擔(dān)著將肝細(xì)胞內(nèi)膽汁酸泵入膽小管的關(guān)鍵職責(zé),是調(diào)控膽道膽汁酸濃度的核心環(huán)節(jié)。BSEP的功能異?;虮磉_(dá)改變,會(huì)直接影響膽汁酸的正常排泄,進(jìn)而導(dǎo)致膽汁酸在肝內(nèi)淤積,增加肝內(nèi)膽管結(jié)石的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。因此,深入研究BSEP蛋白表達(dá)的調(diào)控機(jī)制,對(duì)于揭示肝內(nèi)膽管結(jié)石的發(fā)病機(jī)制具有至關(guān)重要的意義。瘦素(Leptin)作為一種由脂肪細(xì)胞分泌的激素,最初被發(fā)現(xiàn)主要參與機(jī)體的能量代謝調(diào)節(jié),通過作用于下丘腦的受體,調(diào)節(jié)食欲和能量消耗,維持機(jī)體的能量平衡。近年來,越來越多的研究表明,瘦素在體內(nèi)具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng),涉及多個(gè)生理病理過程。在肝臟代謝方面,瘦素不僅參與脂質(zhì)代謝的調(diào)節(jié),影響肝臟中脂肪的合成與分解,還在肝臟的炎癥反應(yīng)、細(xì)胞增殖與凋亡等過程中發(fā)揮重要作用。尤為重要的是,瘦素被證實(shí)是腺苷酸活化蛋白激酶(Adenosinemonophosphate-activatedproteinkinase,AMPK)活化的上游因子之一,通過激活A(yù)MPK信號(hào)通路,調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的能量代謝和物質(zhì)代謝。AMPK作為細(xì)胞內(nèi)的能量感受器,在維持細(xì)胞能量穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮核心作用。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)能量水平降低時(shí),AMPK被激活,通過一系列下游信號(hào)通路,促進(jìn)分解代謝,抑制合成代謝,以增加ATP的生成和減少ATP的消耗。近年來的研究成果顯示,AMPK可通過多種途徑調(diào)控BSEP蛋白的表達(dá),進(jìn)而影響膽汁酸的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝。在膽汁酸代謝過程中,AMPK的激活能夠促進(jìn)BSEP基因的轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá),增強(qiáng)膽汁酸的排泄,維持膽汁酸的穩(wěn)態(tài)。這一調(diào)控機(jī)制的發(fā)現(xiàn),為深入理解膽汁酸代謝的調(diào)節(jié)機(jī)制提供了新的視角,也為肝內(nèi)膽管結(jié)石的發(fā)病機(jī)制研究開辟了新的方向。鑒于瘦素、AMPK與BSEP在膽汁酸代謝調(diào)控中的密切聯(lián)系,深入探討瘦素對(duì)HepG2細(xì)胞中BSEP蛋白表達(dá)及相關(guān)信號(hào)通路的影響,具有重要的理論和實(shí)踐意義。從理論層面來看,該研究有助于進(jìn)一步揭示肝內(nèi)膽管結(jié)石在代謝途徑方面的發(fā)病機(jī)制,豐富對(duì)膽汁酸代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí),為相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究提供重要的理論依據(jù)。從實(shí)踐角度出發(fā),本研究的成果有望為肝內(nèi)膽管結(jié)石的治療提供新的潛在靶點(diǎn)和治療方案,為臨床治療策略的優(yōu)化和創(chuàng)新提供科學(xué)指導(dǎo),具有廣闊的應(yīng)用前景和臨床價(jià)值。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在瘦素的研究領(lǐng)域,國(guó)外的研究起步較早,早期研究主要聚焦于瘦素在能量代謝調(diào)節(jié)中的核心作用。通過對(duì)嚙齒動(dòng)物和人類的實(shí)驗(yàn)研究,明確了瘦素由脂肪細(xì)胞分泌,經(jīng)血循環(huán)抵達(dá)下丘腦,與下丘腦的特異性受體結(jié)合,從而調(diào)節(jié)食欲和能量消耗。隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)瘦素不僅參與能量代謝,還在免疫調(diào)節(jié)、生殖功能以及心血管系統(tǒng)等方面發(fā)揮重要作用。國(guó)內(nèi)在瘦素研究方面也取得了顯著進(jìn)展,在肥胖與代謝綜合征的研究中,發(fā)現(xiàn)瘦素抵抗現(xiàn)象與肥胖、胰島素抵抗之間存在緊密聯(lián)系,為肥胖相關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)制提供了新的見解。HepG2細(xì)胞作為一種常用的人肝癌細(xì)胞系,在肝臟疾病研究中具有重要地位。國(guó)外研究利用HepG2細(xì)胞深入探究肝臟代謝、藥物代謝以及病毒感染等機(jī)制。在肝臟代謝研究中,通過對(duì)HepG2細(xì)胞進(jìn)行基因編輯,研究特定基因?qū)Ω闻K代謝途徑的影響,為理解肝臟正常生理功能和病理變化提供了細(xì)胞模型。國(guó)內(nèi)學(xué)者利用HepG2細(xì)胞研究中藥提取物對(duì)肝臟細(xì)胞的保護(hù)作用,以及環(huán)境污染物對(duì)肝臟細(xì)胞的毒性機(jī)制,為肝臟疾病的防治提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。BSEP蛋白的研究在國(guó)內(nèi)外均受到廣泛關(guān)注。國(guó)外研究明確了BSEP蛋白在肝細(xì)胞膽小管膜上的定位和其作為膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)體的關(guān)鍵功能,揭示了BSEP基因的結(jié)構(gòu)和調(diào)控元件,為研究BSEP蛋白表達(dá)調(diào)控提供了基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)研究主要集中在BSEP蛋白表達(dá)異常與肝膽疾病的相關(guān)性方面,通過臨床樣本分析和細(xì)胞實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)BSEP蛋白表達(dá)降低與原發(fā)性膽汁性膽管炎、藥物性肝損傷等疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。關(guān)于瘦素、HepG2細(xì)胞和BSEP蛋白三者關(guān)系的研究,國(guó)外有研究初步探索了瘦素對(duì)HepG2細(xì)胞中膽汁酸代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響,發(fā)現(xiàn)瘦素可能通過某種信號(hào)通路調(diào)節(jié)膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá),但具體機(jī)制尚不完全明確。國(guó)內(nèi)相關(guān)研究則側(cè)重于探討瘦素在肝內(nèi)膽管結(jié)石發(fā)病機(jī)制中的作用,通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)瘦素可能參與調(diào)節(jié)膽汁酸代謝,影響B(tài)SEP蛋白表達(dá),進(jìn)而影響肝內(nèi)膽管結(jié)石的形成,但具體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和分子機(jī)制仍有待進(jìn)一步深入研究。當(dāng)前研究雖然取得了一定成果,但仍存在諸多不足。在三者關(guān)系的研究中,信號(hào)通路的具體細(xì)節(jié)尚未完全明晰,尤其是瘦素激活A(yù)MPK后,下游信號(hào)分子如何調(diào)控BSEP蛋白表達(dá)的具體機(jī)制仍存在大量未知。此外,現(xiàn)有研究多集中在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn),缺乏大規(guī)模的臨床研究來驗(yàn)證相關(guān)結(jié)論,導(dǎo)致研究成果在臨床應(yīng)用方面存在一定局限性。未來研究需要進(jìn)一步深入探究三者之間的分子機(jī)制,加強(qiáng)臨床研究,為肝內(nèi)膽管結(jié)石等肝膽疾病的治療提供更具針對(duì)性的理論依據(jù)和治療策略。1.3研究目的與內(nèi)容本研究旨在深入探討瘦素(Leptin)對(duì)HepG2細(xì)胞中膽鹽輸出泵(BSEP)蛋白表達(dá)的影響,并闡明其潛在的作用機(jī)制,為進(jìn)一步從代謝途徑闡述肝內(nèi)膽管結(jié)石的發(fā)病機(jī)制提供理論依據(jù),同時(shí)期望能為肝內(nèi)膽管結(jié)石的治療提供新的策略和思路。具體研究?jī)?nèi)容如下:細(xì)胞培養(yǎng)與分組:在體外對(duì)HepG2細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),將其分為4個(gè)組,即正常對(duì)照組(NC組,培養(yǎng)基中不添加瘦素),以及分別添加不同濃度瘦素的實(shí)驗(yàn)組,10-8mol/L瘦素組(CT1組)、10-7mol/L瘦素組(CT2組)、10-6mol/L瘦素組(CT3組)。再將CT1、CT2、CT3組分別培養(yǎng)24H(CT1.1、CT2.1、CT3.1)、48H(CT1.2、CT2.2、CT3.3)、72H(CT1.3、CT2.3、CT3.3),旨在研究不同濃度瘦素在不同作用時(shí)間下對(duì)細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的影響。蛋白表達(dá)檢測(cè):運(yùn)用蛋白質(zhì)免疫印跡法(Western-blot)對(duì)不同組HepG2細(xì)胞中瘦素長(zhǎng)型受體(LepRb)、腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPKα)、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶α2亞基(p-AMPKα)以及BSEP蛋白的表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè)。通過分析這些蛋白表達(dá)量的變化,初步探究瘦素對(duì)HepG2細(xì)胞內(nèi)相關(guān)信號(hào)通路及BSEP蛋白表達(dá)的影響。細(xì)胞上清液指標(biāo)測(cè)定:分別對(duì)不同組細(xì)胞培養(yǎng)上清液中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽汁酸(TBA)及前白蛋白(PA)含量進(jìn)行測(cè)定。這些指標(biāo)的變化能夠反映細(xì)胞的肝功能狀態(tài)以及膽汁酸代謝情況,有助于深入了解瘦素干預(yù)后細(xì)胞生理功能的改變。阻斷實(shí)驗(yàn):比較不同時(shí)間及瘦素刺激點(diǎn),將BSEP表達(dá)最強(qiáng)點(diǎn)作為RB組(培養(yǎng)基含10-6mol/L瘦素+10umol/LAMPK阻斷劑CompundC),使用Western-blot檢測(cè)BSEP蛋白表達(dá),通過添加AMPK阻斷劑CompundC,觀察BSEP蛋白表達(dá)的變化,從而進(jìn)一步明確瘦素通過AMPK信號(hào)通路對(duì)BSEP蛋白表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。1.4研究方法與技術(shù)路線本研究采用了細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、蛋白檢測(cè)技術(shù)以及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析等多種研究方法,以確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。具體方法如下:細(xì)胞實(shí)驗(yàn):選用人肝癌細(xì)胞系HepG2細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng),使用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基,在37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)。通過胰酶消化法進(jìn)行細(xì)胞傳代,維持細(xì)胞的良好生長(zhǎng)狀態(tài)。將細(xì)胞分為正常對(duì)照組(NC組)和不同濃度瘦素處理組(CT1組、CT2組、CT3組),各處理組分別添加10??mol/L、10??mol/L、10??mol/L的瘦素,同時(shí)將CT1、CT2、CT3組再分別培養(yǎng)24H、48H、72H,以研究不同濃度瘦素在不同作用時(shí)間下對(duì)細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的影響。在培養(yǎng)過程中,密切觀察細(xì)胞的形態(tài)變化和生長(zhǎng)狀態(tài)。蛋白檢測(cè)技術(shù):采用蛋白質(zhì)免疫印跡法(Western-blot)檢測(cè)相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。收集不同組別的HepG2細(xì)胞,用細(xì)胞裂解液提取總蛋白,通過BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度。將蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離,然后轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂牛奶封閉后,分別加入針對(duì)瘦素長(zhǎng)型受體(LepRb)、腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPKα)、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶α2亞基(p-AMPKα)以及BSEP蛋白的一抗,4℃孵育過夜。次日,用TBST洗膜后加入相應(yīng)的二抗,室溫孵育1-2小時(shí)。最后通過化學(xué)發(fā)光法顯影,利用圖像分析軟件測(cè)定條帶灰度值,以β-actin作為內(nèi)參,分析各蛋白的相對(duì)表達(dá)量。細(xì)胞上清液指標(biāo)測(cè)定:使用全自動(dòng)生化分析儀,分別對(duì)不同組細(xì)胞培養(yǎng)上清液中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽汁酸(TBA)及前白蛋白(PA)含量進(jìn)行測(cè)定。嚴(yán)格按照試劑盒說明書的操作步驟進(jìn)行檢測(cè),確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。這些指標(biāo)能夠反映細(xì)胞的肝功能狀態(tài)以及膽汁酸代謝情況,有助于深入了解瘦素干預(yù)后細(xì)胞生理功能的改變。阻斷實(shí)驗(yàn):比較不同時(shí)間及瘦素刺激點(diǎn),將BSEP表達(dá)最強(qiáng)點(diǎn)作為RB組(培養(yǎng)基含10??mol/L瘦素+10umol/LAMPK阻斷劑CompundC),使用Western-blot檢測(cè)BSEP蛋白表達(dá)。在實(shí)驗(yàn)過程中,同時(shí)設(shè)置正常對(duì)照組和單純瘦素處理組,通過添加AMPK阻斷劑CompundC,觀察BSEP蛋白表達(dá)的變化,從而進(jìn)一步明確瘦素通過AMPK信號(hào)通路對(duì)BSEP蛋白表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析(One-WayANOVA),組間兩兩比較采用LSD法或Dunnett'sT3法,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。通過合理的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,準(zhǔn)確揭示不同處理組之間的差異,為研究結(jié)論提供有力的支持。本研究的技術(shù)路線如圖1所示:首先進(jìn)行HepG2細(xì)胞的復(fù)蘇、培養(yǎng)和傳代,然后將細(xì)胞分組并進(jìn)行不同濃度瘦素及不同時(shí)間的干預(yù)處理。接著分別收集細(xì)胞和細(xì)胞上清液,對(duì)細(xì)胞上清液進(jìn)行ALT、AST、TBA及PA含量的測(cè)定;對(duì)細(xì)胞進(jìn)行蛋白提取,利用Western-blot檢測(cè)相關(guān)蛋白表達(dá)。最后,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,得出研究結(jié)論。[此處插入技術(shù)路線圖,圖名為“圖1研究技術(shù)路線圖”,圖中清晰展示從細(xì)胞培養(yǎng)開始,經(jīng)過分組、干預(yù)、檢測(cè)指標(biāo)到數(shù)據(jù)分析的整個(gè)流程][此處插入技術(shù)路線圖,圖名為“圖1研究技術(shù)路線圖”,圖中清晰展示從細(xì)胞培養(yǎng)開始,經(jīng)過分組、干預(yù)、檢測(cè)指標(biāo)到數(shù)據(jù)分析的整個(gè)流程]二、相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1HepG2細(xì)胞概述HepG2細(xì)胞是一種人肝癌細(xì)胞系,其來源于一名15歲白人男性肝細(xì)胞癌患者的腫瘤組織。在細(xì)胞形態(tài)上,HepG2細(xì)胞呈現(xiàn)上皮樣形態(tài),在體外培養(yǎng)時(shí),它們通常緊密連接成片狀,以小島狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行增殖,具有高增殖率的特點(diǎn)。這種獨(dú)特的生長(zhǎng)形態(tài)使得HepG2細(xì)胞在培養(yǎng)過程中易于觀察和識(shí)別,為相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作提供了便利。HepG2細(xì)胞表達(dá)多種肝特異性蛋白和受體,如甲胎蛋白、白蛋白、α-2-巨球蛋白等血漿蛋白,以及胰島素受體和IGFⅡ的受體等。這些蛋白和受體的表達(dá),使得HepG2細(xì)胞在一定程度上能夠模擬正常肝細(xì)胞的功能,成為研究肝臟生理和病理過程的重要工具。例如,甲胎蛋白是一種在肝癌研究中具有重要意義的標(biāo)志物,HepG2細(xì)胞對(duì)其的表達(dá),有助于深入探究肝癌細(xì)胞的生物學(xué)特性和發(fā)病機(jī)制。此外,HepG2細(xì)胞還具有3-羥基-3-甲酰輔酶A還原酶和肝甘油三酯脂肪酶活性,參與膽固醇和脂質(zhì)代謝過程,為研究肝臟在脂質(zhì)代謝方面的功能提供了細(xì)胞模型。在培養(yǎng)條件方面,HepG2細(xì)胞需要使用含有10%胎牛血清的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),對(duì)培養(yǎng)液的pH值和血清質(zhì)量要求較高。通常在37℃、95%空氣和5%二氧化碳的環(huán)境中培養(yǎng),以維持其良好的生長(zhǎng)狀態(tài)。適宜的培養(yǎng)條件是保證HepG2細(xì)胞正常生長(zhǎng)和功能發(fā)揮的關(guān)鍵,任何培養(yǎng)條件的改變都可能影響細(xì)胞的生長(zhǎng)、代謝和基因表達(dá),從而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。HepG2細(xì)胞系在多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在肝癌研究中,由于其來源于肝細(xì)胞癌患者的腫瘤組織,能夠較好地模擬肝癌細(xì)胞的生物學(xué)行為,是研究肝癌發(fā)病機(jī)制、治療靶點(diǎn)和藥物篩選的重要模型。通過對(duì)HepG2細(xì)胞的研究,可以深入了解肝癌細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移等過程,為肝癌的臨床治療提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支持。在藥物代謝和毒性評(píng)估領(lǐng)域,肝臟是人體內(nèi)藥物代謝的最主要器官,也是重要的解毒器官,HepG2細(xì)胞系無論在形態(tài)上還是功能上都更接近于人的肝組織,因此常用于研究藥物在肝臟中的代謝途徑、代謝產(chǎn)物以及藥物對(duì)肝臟細(xì)胞的毒性作用。通過HepG2細(xì)胞實(shí)驗(yàn),可以預(yù)測(cè)藥物的療效和安全性,為新藥研發(fā)和臨床用藥提供重要參考。此外,HepG2細(xì)胞還可用于肝炎病毒研究,由于其不含hepatitisBvirus(HBV)和hepatitisCvirus(HCV),是常用的研究HBV和HCV細(xì)胞系模型,利用CRISPR/Cas9構(gòu)建基因敲除HepG2的HBV感染細(xì)胞模型細(xì)胞,為徹底治愈乙肝提供新思路。在研究p53與肝細(xì)胞癌(HCC)的密切關(guān)系,以及HCC的發(fā)病、診治、預(yù)防方面,HepG2細(xì)胞也發(fā)揮著重要作用,因其p53抑癌基因無突變,可作為理想的研究對(duì)象。HepG2細(xì)胞作為一種重要的細(xì)胞系,具有獨(dú)特的生物學(xué)特性和廣泛的應(yīng)用價(jià)值,在肝臟疾病研究,尤其是肝內(nèi)膽管結(jié)石相關(guān)的膽汁酸代謝研究中,為探究疾病的發(fā)病機(jī)制和尋找有效的治療方法提供了有力的支持。2.2BSEP蛋白的功能與作用膽鹽輸出泵(BSEP),又稱膽汁酸鹽輸出泵蛋白,在肝細(xì)胞中發(fā)揮著不可或缺的作用。從結(jié)構(gòu)上看,BSEP屬于ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族(ABC超家族)成員,編號(hào)為ABCB11。其分子結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)高度保守的跨膜結(jié)構(gòu)域(TMD)和兩個(gè)核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域(NBD),這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予了BSEP高效轉(zhuǎn)運(yùn)膽汁酸的能力??缒そY(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)在細(xì)胞膜上形成通道,使膽汁酸能夠跨越細(xì)胞膜進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn);核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域則與ATP結(jié)合,利用ATP水解產(chǎn)生的能量,為膽汁酸的逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)提供動(dòng)力,確保膽汁酸從肝細(xì)胞內(nèi)高效地泵入膽小管。在肝細(xì)胞中,BSEP承擔(dān)著關(guān)鍵的生理功能。它是膽汁酸外排的核心環(huán)節(jié),肝細(xì)胞從門靜脈血中攝取膽汁酸后,BSEP將其逆濃度梯度泵入毛細(xì)膽管,這一主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程是膽汁流的主要驅(qū)動(dòng)力,約占膽汁流的70%-80%。膽汁酸在肝細(xì)胞內(nèi)的正常轉(zhuǎn)運(yùn)和排泄對(duì)于維持肝臟的正常功能至關(guān)重要。BSEP優(yōu)先轉(zhuǎn)運(yùn)結(jié)合型膽汁酸,如?;撬?甘氨酸結(jié)合的膽酸、鵝脫氧膽酸,對(duì)游離型膽汁酸親和力較低。這種選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制有助于維持膽汁中膽汁酸的組成平衡,影響膽汁的理化性質(zhì),如疏水性、滲透壓等。合適的膽汁理化性質(zhì)對(duì)于膽汁的正常流動(dòng)、脂肪的消化吸收以及防止膽汁中成分的沉淀和結(jié)石形成具有重要意義。BSEP與其他轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白存在密切的協(xié)同作用。與磷脂輸出泵MDR3/ABCB4協(xié)同,MDR3負(fù)責(zé)將磷脂酰膽堿泵入膽汁,與膽汁酸形成微膠粒,可有效防止膽汁酸對(duì)膽管上皮的毒性。BSEP與負(fù)責(zé)排出結(jié)合型膽紅素和有機(jī)陰離子的MRP2共同維持膽汁的分泌功能。在某些病理情況下,若BSEP功能低下而MRP2代償性增強(qiáng),可能導(dǎo)致“低膽汁酸性膽汁淤積”,如部分進(jìn)行性家族性肝內(nèi)膽汁淤積癥PFIC2型,這充分體現(xiàn)了BSEP與其他轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白之間精細(xì)的平衡和相互調(diào)節(jié)關(guān)系。BSEP的功能異常與多種肝膽疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。當(dāng)BSEP功能異常時(shí),膽汁酸無法正常排出肝細(xì)胞,導(dǎo)致膽汁酸在肝內(nèi)淤積。膽汁酸的淤積會(huì)對(duì)肝細(xì)胞產(chǎn)生直接的毒性作用,引發(fā)肝細(xì)胞損傷、炎癥反應(yīng),長(zhǎng)期積累還可能導(dǎo)致肝纖維化、肝硬化等嚴(yán)重肝臟疾病。臨床研究表明,在原發(fā)性膽汁性膽管炎患者中,BSEP基因的突變或表達(dá)下調(diào)較為常見,這直接影響了BSEP的正常功能,導(dǎo)致膽汁酸代謝紊亂,進(jìn)一步加重肝臟損傷。BSEP功能異常還與藥物性肝損傷、妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥等疾病相關(guān)。某些藥物可能通過影響B(tài)SEP的表達(dá)或活性,干擾膽汁酸的轉(zhuǎn)運(yùn),從而引發(fā)藥物性肝損傷。在妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥中,激素水平的變化可能對(duì)BSEP的功能產(chǎn)生影響,導(dǎo)致膽汁酸在孕婦體內(nèi)淤積,出現(xiàn)皮膚瘙癢、黃疸等癥狀,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育。在肝內(nèi)膽管結(jié)石的形成過程中,BSEP也扮演著重要角色。肝內(nèi)膽管結(jié)石的形成與膽汁成分失衡密切相關(guān),而BSEP功能異常導(dǎo)致膽汁酸排泄受阻,膽汁中膽汁酸濃度降低,膽固醇飽和度增加。膽固醇在膽汁中過飽和后,容易析出結(jié)晶,逐漸聚集形成結(jié)石核心,進(jìn)而發(fā)展為肝內(nèi)膽管結(jié)石。研究發(fā)現(xiàn),在肝內(nèi)膽管結(jié)石患者的肝臟組織中,BSEP蛋白的表達(dá)水平明顯低于正常對(duì)照組,且BSEP的表達(dá)水平與膽汁酸濃度呈正相關(guān),與結(jié)石的形成風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)。這表明BSEP功能的正常發(fā)揮對(duì)于維持膽汁酸代謝平衡,預(yù)防肝內(nèi)膽管結(jié)石的形成具有重要意義。2.3Leptin的生物學(xué)特性與信號(hào)通路瘦素(Leptin)作為一種由脂肪細(xì)胞分泌的激素,在機(jī)體的生理調(diào)節(jié)中發(fā)揮著廣泛而重要的作用。從結(jié)構(gòu)上看,人類瘦素基因位于第7號(hào)染色體q31.3區(qū)域,由3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子組成,編碼產(chǎn)物為167個(gè)氨基酸的前體蛋白,在去除N端21個(gè)氨基酸的信號(hào)肽后,形成由146個(gè)氨基酸組成的成熟瘦素。成熟瘦素的分子量約為16kDa,具有獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu),包含4個(gè)α-螺旋束,這種結(jié)構(gòu)是其發(fā)揮生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。瘦素的分泌調(diào)節(jié)受到多種因素的精細(xì)調(diào)控。脂肪儲(chǔ)存量是影響瘦素分泌的關(guān)鍵因素之一,當(dāng)機(jī)體脂肪含量增加時(shí),脂肪細(xì)胞分泌瘦素的水平相應(yīng)升高;反之,當(dāng)脂肪含量減少時(shí),瘦素分泌降低。胰島素對(duì)瘦素的分泌具有促進(jìn)作用,胰島素可以通過調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞內(nèi)的代謝途徑,增加瘦素基因的表達(dá)和蛋白質(zhì)合成,從而促進(jìn)瘦素的分泌。血糖水平也與瘦素分泌密切相關(guān),高血糖可刺激胰島素分泌,間接促進(jìn)瘦素釋放;而低血糖時(shí),瘦素分泌則受到抑制。此外,神經(jīng)調(diào)節(jié)在瘦素分泌中也發(fā)揮重要作用,交感神經(jīng)系統(tǒng)通過β-腎上腺素能受體途徑抑制瘦素分泌,副交感神經(jīng)系統(tǒng)則可能促進(jìn)瘦素分泌。瘦素具有廣泛的生理功能。在能量代謝調(diào)節(jié)方面,瘦素作用于下丘腦的特定神經(jīng)元,通過與下丘腦的瘦素受體結(jié)合,調(diào)節(jié)神經(jīng)肽Y(NPY)和刺鼠相關(guān)蛋白(AgRP)等神經(jīng)元的活性,從而降低食欲,減少食物攝入。瘦素還能增加能量消耗,通過激活交感神經(jīng)系統(tǒng),促進(jìn)脂肪氧化和產(chǎn)熱,提高基礎(chǔ)代謝率。在脂肪代謝調(diào)節(jié)中,瘦素可以直接作用于脂肪細(xì)胞,促進(jìn)脂肪酸的氧化分解,減少脂肪合成,抑制脂肪細(xì)胞的增殖和分化。在生殖系統(tǒng)中,瘦素對(duì)生殖功能的啟動(dòng)和維持至關(guān)重要,它可以調(diào)節(jié)下丘腦-垂體-性腺軸,促進(jìn)促性腺激素釋放激素(GnRH)、促性腺激素的分泌,影響卵泡發(fā)育、排卵和生殖細(xì)胞的成熟。在免疫系統(tǒng)中,瘦素參與免疫調(diào)節(jié)過程,它可以促進(jìn)T細(xì)胞、B細(xì)胞的增殖和活化,增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬功能和細(xì)胞因子的分泌,在機(jī)體的免疫防御中發(fā)揮重要作用。瘦素發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)主要通過與瘦素受體(LeptinReceptor,LEPR)結(jié)合,激活下游信號(hào)通路來實(shí)現(xiàn)。瘦素受體屬于I類細(xì)胞因子受體家族,有6種不同的異構(gòu)體(Ob-Ra、Ob-Rb、Ob-Rc、Ob-Rd、Ob-Re和Ob-Rf),其中Ob-Rb為長(zhǎng)型受體,含有完整的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)域,是瘦素發(fā)揮生物學(xué)作用的主要受體。當(dāng)瘦素與Ob-Rb結(jié)合后,首先激活Janus激酶(JAK)家族成員,主要是JAK2。JAK2被激活后,使Ob-Rb受體胞內(nèi)段的酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化,進(jìn)而招募并激活信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)。STAT3被磷酸化后形成二聚體,轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞核,與靶基因啟動(dòng)子區(qū)域的特定序列結(jié)合,調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄,影響細(xì)胞的功能和代謝。例如,在能量代謝調(diào)節(jié)中,STAT3可調(diào)節(jié)NPY、AgRP等基因的表達(dá),從而調(diào)控食欲和能量平衡。除了JAK-STAT信號(hào)通路,瘦素還可以激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路。在這一過程中,瘦素與受體結(jié)合后,通過激活生長(zhǎng)因子受體結(jié)合蛋白2(Grb2)和鳥苷酸交換因子(SOS),使Ras蛋白激活。激活的Ras進(jìn)一步激活Raf蛋白,Raf再依次激活MEK和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)。ERK被激活后,可進(jìn)入細(xì)胞核,調(diào)節(jié)相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的活性,影響細(xì)胞的增殖、分化和代謝等過程。在脂肪細(xì)胞中,ERK的激活可以調(diào)節(jié)脂肪酸合成酶、乙酰輔酶A羧化酶等脂肪代謝相關(guān)酶的基因表達(dá),影響脂肪代謝。PI3K信號(hào)通路也是瘦素作用的重要信號(hào)通路之一。瘦素與受體結(jié)合后,通過激活胰島素受體底物1(IRS1),進(jìn)而激活PI3K。PI3K催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)生成磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3)。PIP3作為第二信使,激活下游的蛋白激酶B(AKT)。AKT可以調(diào)節(jié)多種細(xì)胞功能,在代謝調(diào)節(jié)中,AKT可以調(diào)節(jié)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(GLUT4)的轉(zhuǎn)位,促進(jìn)葡萄糖攝取,還可以調(diào)節(jié)糖原合成酶、脂肪酸合成酶等代謝關(guān)鍵酶的活性,影響糖代謝和脂肪代謝。在細(xì)胞存活和增殖方面,AKT可以抑制細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的活性,促進(jìn)細(xì)胞存活和增殖。2.4相關(guān)信號(hào)通路簡(jiǎn)介2.4.1AMPK信號(hào)通路AMPK信號(hào)通路在細(xì)胞能量代謝調(diào)節(jié)中占據(jù)核心地位,猶如細(xì)胞內(nèi)的能量“監(jiān)察官”,時(shí)刻維持著細(xì)胞的能量穩(wěn)態(tài)。AMPK是一種由α、β和γ三個(gè)亞基組成的異源三聚體蛋白激酶,其中α亞基包含催化結(jié)構(gòu)域,是激酶活性的關(guān)鍵部位;β亞基起到連接α和γ亞基的橋梁作用,并含有糖原結(jié)合結(jié)構(gòu)域,參與調(diào)節(jié)AMPK與糖原的相互作用;γ亞基則含有4個(gè)胱硫醚β-合成酶結(jié)構(gòu)域,這些結(jié)構(gòu)域串聯(lián)形成Bateman結(jié)構(gòu)域,其上存在兩個(gè)關(guān)鍵的核苷酸結(jié)合位點(diǎn),分別用于結(jié)合激活性核苷酸AMP和抑制性核苷酸ATP。當(dāng)細(xì)胞遭遇能量應(yīng)激時(shí),如運(yùn)動(dòng)、缺氧、饑餓或氧化應(yīng)激等情況,細(xì)胞內(nèi)的ATP水平下降,AMP/ADP水平升高。此時(shí),升高的AMP或ADP會(huì)與γ亞基的核苷酸結(jié)合位點(diǎn)緊密結(jié)合,引起AMPK復(fù)合物的構(gòu)象發(fā)生改變,暴露出α亞基上的蘇氨酸172(Thr172)位點(diǎn),使其更易于被上游激酶識(shí)別和磷酸化。在眾多上游激酶中,肝激酶B1(LKB1)是最為重要的一種,它與折疊蛋白MO25、STRAD共同組成上游激酶復(fù)合物,能夠直接對(duì)AMPKα亞基的Thr172位點(diǎn)進(jìn)行磷酸化,從而激活A(yù)MPK。在某些特殊情況下,如細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高時(shí),鈣離子/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶激酶(CaMKK)也可以激活A(yù)MPK?;钚匝跷镔|(zhì)(ROS)通過激活鈣釋放激活鈣離子(CRAC)通道,使細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度增加,進(jìn)而激活CaMKK2,間接激活A(yù)MPK。雖然轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激酶1(TAK1)在體外實(shí)驗(yàn)中已被證明能夠激活A(yù)MPK,但其具體的激活機(jī)制目前仍不明確。激活后的AMPK猶如被啟動(dòng)的精密引擎,通過對(duì)下游眾多關(guān)鍵酶和轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化修飾,全面調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝過程,以迅速恢復(fù)細(xì)胞的能量平衡。在合成代謝方面,AMPK通過直接抑制哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)復(fù)合物1(mTORC1)的活性,抑制蛋白質(zhì)翻譯過程,減少細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖所需的蛋白質(zhì)合成,從而降低ATP的消耗。AMPK還會(huì)磷酸化乙酰輔酶A羧化酶(ACC),使其活性降低,抑制脂肪酸的合成,減少能量在脂肪合成過程中的消耗。在分解代謝方面,AMPK會(huì)促進(jìn)葡萄糖的攝取和利用。它可以磷酸化6-磷酸果糖-2-激酶同工酶3(PFKFB3),增加其活性,進(jìn)而激活糖酵解過程中的限速酶6-磷酸果糖激酶-1(PFK1),加速糖酵解,產(chǎn)生更多的ATP。AMPK還能通過磷酸化脂肪甘油三酯脂酶(ATGL)等脂肪酶,增強(qiáng)脂肪的分解代謝,將甘油三酯分解為脂肪酸,并促使脂肪酸進(jìn)入線粒體進(jìn)行β氧化,為細(xì)胞提供大量能量。2.4.2FXR信號(hào)通路FXR信號(hào)通路在膽汁酸代謝的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,是維持膽汁酸穩(wěn)態(tài)的重要調(diào)控機(jī)制。FXR屬于核受體超家族成員,其配體為膽汁酸,包括膽酸(CA)、鵝去氧膽酸(CDCA)等。在肝臟和腸道中,F(xiàn)XR高度表達(dá),當(dāng)膽汁酸濃度升高時(shí),膽汁酸與FXR結(jié)合,誘導(dǎo)FXR發(fā)生構(gòu)象變化,使其從非活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚誀顟B(tài)。激活后的FXR主要通過兩種方式調(diào)節(jié)膽汁酸代謝相關(guān)基因的表達(dá)。FXR會(huì)與維甲酸X受體(RXR)形成異源二聚體,該二聚體能夠識(shí)別并結(jié)合到靶基因啟動(dòng)子區(qū)域的特定DNA序列上,即FXR反應(yīng)元件(FXRE),從而招募轉(zhuǎn)錄相關(guān)的輔助因子,促進(jìn)靶基因的轉(zhuǎn)錄。FXR會(huì)上調(diào)小異二聚體伴侶(SHP)的表達(dá)。SHP是一種轉(zhuǎn)錄抑制因子,它可以與其他核受體如肝受體同源物1(LRH-1)等競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,抑制它們對(duì)靶基因的轉(zhuǎn)錄激活作用。在膽汁酸合成過程中,膽固醇7α-羥化酶(CYP7A1)是膽汁酸合成的限速酶,F(xiàn)XR通過上調(diào)SHP的表達(dá),間接抑制LRH-1對(duì)CYP7A1基因的轉(zhuǎn)錄激活,從而減少膽汁酸的合成,形成一個(gè)負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,防止膽汁酸過度合成。FXR還能調(diào)節(jié)膽汁酸的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。在肝細(xì)胞中,F(xiàn)XR可以促進(jìn)膽鹽輸出泵(BSEP)的表達(dá),BSEP負(fù)責(zé)將肝細(xì)胞內(nèi)的膽汁酸逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到膽小管中,從而降低肝細(xì)胞內(nèi)膽汁酸的濃度,減少膽汁酸對(duì)肝細(xì)胞的毒性。FXR還可以抑制有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)肽1(OATP1)等膽汁酸攝取轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá),減少肝細(xì)胞對(duì)膽汁酸的攝取,進(jìn)一步維持肝細(xì)胞內(nèi)膽汁酸的平衡。在腸道中,F(xiàn)XR激活后會(huì)誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子15(FGF15)/FGF19的表達(dá),F(xiàn)GF15/FGF19通過血液循環(huán)到達(dá)肝臟,與肝臟中的FGF受體(FGFR)結(jié)合,激活下游信號(hào)通路,抑制CYP7A1的表達(dá),從而減少膽汁酸的合成,實(shí)現(xiàn)膽汁酸代謝的腸-肝軸調(diào)控。2.4.3信號(hào)通路與BSEP蛋白表達(dá)的關(guān)聯(lián)AMPK信號(hào)通路與BSEP蛋白表達(dá)之間存在著緊密而復(fù)雜的聯(lián)系。研究表明,激活A(yù)MPK可以顯著上調(diào)BSEP蛋白的表達(dá)。其作用機(jī)制可能涉及多個(gè)層面。在轉(zhuǎn)錄水平上,AMPK的激活可能通過調(diào)節(jié)某些轉(zhuǎn)錄因子的活性,間接影響B(tài)SEP基因的轉(zhuǎn)錄。有研究發(fā)現(xiàn),AMPK激活后可以增加肝臟中肝細(xì)胞核因子4α(HNF4α)的活性,HNF4α是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,能夠與BSEP基因啟動(dòng)子區(qū)域的特定序列結(jié)合,促進(jìn)BSEP基因的轉(zhuǎn)錄。在翻譯后修飾層面,AMPK可能通過磷酸化作用,影響B(tài)SEP蛋白的穩(wěn)定性和活性。有實(shí)驗(yàn)表明,AMPK可以磷酸化BSEP蛋白的某些位點(diǎn),增強(qiáng)其轉(zhuǎn)運(yùn)膽汁酸的活性,同時(shí)減少BSEP蛋白的降解,從而增加細(xì)胞內(nèi)BSEP蛋白的含量。FXR信號(hào)通路與BSEP蛋白表達(dá)的調(diào)控關(guān)系也十分明確。FXR作為膽汁酸的核受體,在膽汁酸代謝的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中處于核心地位。當(dāng)膽汁酸激活FXR后,F(xiàn)XR通過一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,上調(diào)BSEP蛋白的表達(dá)。具體來說,F(xiàn)XR與RXR形成異源二聚體后,直接結(jié)合到BSEP基因啟動(dòng)子區(qū)域的FXRE上,招募RNA聚合酶等轉(zhuǎn)錄相關(guān)因子,啟動(dòng)BSEP基因的轉(zhuǎn)錄過程。FXR還可以通過調(diào)節(jié)其他轉(zhuǎn)錄因子和信號(hào)分子,間接影響B(tài)SEP蛋白的表達(dá)。FXR激活后上調(diào)SHP的表達(dá),SHP可以抑制一些抑制BSEP表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子的活性,從而間接促進(jìn)BSEP的表達(dá)。在膽汁酸代謝過程中,F(xiàn)XR信號(hào)通路對(duì)BSEP蛋白表達(dá)的調(diào)控,對(duì)于維持膽汁酸的正常轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝,防止膽汁酸在肝內(nèi)淤積具有至關(guān)重要的作用。三、實(shí)驗(yàn)材料與方法3.1實(shí)驗(yàn)材料細(xì)胞系:人肝癌細(xì)胞系HepG2細(xì)胞購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院典型培養(yǎng)物保藏委員會(huì)細(xì)胞庫(kù),將其置于含有10%胎牛血清(FetalBovineSerum,F(xiàn)BS)、1%青鏈霉素雙抗的高糖DMEM(Dulbecco'sModifiedEagleMedium)培養(yǎng)基中,于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng),每2-3天進(jìn)行一次換液操作,當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí),采用0.25%胰蛋白酶-0.02%乙二胺四乙酸(Ethylenediaminetetraaceticacid,EDTA)進(jìn)行消化傳代。主要試劑:重組人瘦素(Leptin)購(gòu)自PeproTech公司,使用無菌PBS(PhosphateBufferedSaline)緩沖液配制成10??mol/L的儲(chǔ)存液,分裝后于-20℃保存;AMPK阻斷劑CompundC購(gòu)自Selleck公司,用DMSO(DimethylSulfoxide)溶解配制成10mmol/L的儲(chǔ)存液,-20℃避光保存;兔抗人瘦素長(zhǎng)型受體(LepRb)多克隆抗體、兔抗人腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPKα)多克隆抗體、兔抗人磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶α2亞基(p-AMPKα)多克隆抗體、兔抗人膽鹽輸出泵(BSEP)多克隆抗體以及相應(yīng)的HRP(HorseradishPeroxidase)標(biāo)記的山羊抗兔二抗均購(gòu)自CellSignalingTechnology公司;蛋白提取試劑盒、BCA(BicinchoninicAcid)蛋白定量試劑盒購(gòu)自碧云天生物技術(shù)有限公司;SDS-PAGE(SodiumDodecylSulfate-PolyacrylamideGelElectrophoresis)凝膠配制試劑盒、PVDF(PolyvinylideneFluoride)膜購(gòu)自Millipore公司;ECL(EnhancedChemiluminescence)發(fā)光液購(gòu)自ThermoFisherScientific公司;谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽汁酸(TBA)及前白蛋白(PA)檢測(cè)試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。主要儀器:CO?細(xì)胞培養(yǎng)箱(ThermoFisherScientific公司),用于維持細(xì)胞培養(yǎng)所需的溫度、濕度和CO?濃度環(huán)境;超凈工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司),為細(xì)胞培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)操作提供無菌環(huán)境;倒置相差顯微鏡(Olympus公司),用于實(shí)時(shí)觀察細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)和形態(tài)變化;高速冷凍離心機(jī)(Eppendorf公司),用于細(xì)胞和蛋白樣品的離心分離;酶標(biāo)儀(Bio-Rad公司),用于檢測(cè)細(xì)胞上清液中ALT、AST、TBA及PA含量;垂直電泳儀和半干轉(zhuǎn)膜儀(Bio-Rad公司),分別用于蛋白質(zhì)的SDS-PAGE電泳分離和轉(zhuǎn)膜操作;化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(Bio-Rad公司),用于檢測(cè)Western-blot實(shí)驗(yàn)中的蛋白條帶。3.2實(shí)驗(yàn)方法3.2.1細(xì)胞培養(yǎng)與分組將HepG2細(xì)胞從液氮罐中取出,迅速放入37℃水浴鍋中,快速搖晃使其在1-2分鐘內(nèi)完全解凍。隨后,將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至含有5mL完全培養(yǎng)基(高糖DMEM培養(yǎng)基+10%胎牛血清+1%青鏈霉素雙抗)的離心管中,1000rpm離心5分鐘,棄去上清液,加入適量完全培養(yǎng)基重懸細(xì)胞。將細(xì)胞接種于25cm2細(xì)胞培養(yǎng)瓶中,置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每隔2天更換一次培養(yǎng)基,當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí),進(jìn)行傳代培養(yǎng)。傳代時(shí),先用PBS沖洗細(xì)胞2次,加入適量0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA消化液,37℃孵育1-2分鐘,在倒置相差顯微鏡下觀察,待細(xì)胞變圓、開始脫離瓶壁時(shí),加入完全培養(yǎng)基終止消化,用移液器輕輕吹打細(xì)胞,使其成為單細(xì)胞懸液,然后按照1:3的比例接種到新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)。將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HepG2細(xì)胞以每孔5×10?個(gè)細(xì)胞的密度接種于6孔板中,每孔加入2mL完全培養(yǎng)基,置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時(shí),使細(xì)胞貼壁。待細(xì)胞貼壁后,將細(xì)胞分為以下幾組:正常對(duì)照組(NC組):加入不含瘦素的完全培養(yǎng)基,作為實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)對(duì)照,用于反映細(xì)胞在正常生理狀態(tài)下的各項(xiàng)指標(biāo)。不同濃度Leptin組:設(shè)置3個(gè)不同濃度的瘦素處理組,分別為10??mol/L瘦素組(CT1組)、10??mol/L瘦素組(CT2組)、10??mol/L瘦素組(CT3組)。在相應(yīng)孔中加入含不同濃度瘦素的完全培養(yǎng)基,研究不同濃度瘦素對(duì)細(xì)胞的影響。再將CT1、CT2、CT3組分別培養(yǎng)24H(CT1.1、CT2.1、CT3.1)、48H(CT1.2、CT2.2、CT3.3)、72H(CT1.3、CT2.3、CT3.3),旨在研究不同濃度瘦素在不同作用時(shí)間下對(duì)細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的影響。阻斷劑組(RB組):在確定BSEP表達(dá)最強(qiáng)點(diǎn)后,將該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的細(xì)胞作為RB組。在培養(yǎng)基中加入10??mol/L瘦素和10umol/LAMPK阻斷劑CompundC,同時(shí)設(shè)置只加10??mol/L瘦素的對(duì)照組,用于研究AMPK信號(hào)通路被阻斷后,瘦素對(duì)BSEP蛋白表達(dá)的影響。3.2.2Western-blot檢測(cè)蛋白表達(dá)在相應(yīng)的培養(yǎng)時(shí)間結(jié)束后,取出6孔板,棄去孔內(nèi)培養(yǎng)基,用預(yù)冷的PBS沖洗細(xì)胞3次,每次3分鐘,以去除殘留的培養(yǎng)基和雜質(zhì)。每孔加入150μL含有蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的細(xì)胞裂解液,置于冰上裂解30分鐘,期間每隔5分鐘用移液器吹打一次,使細(xì)胞充分裂解。將裂解后的細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至1.5mL離心管中,4℃、12000rpm離心15分鐘,取上清液至新的離心管中,即為總蛋白樣品。采用BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度。首先,將BCA工作液按照A液:B液=50:1的比例配制好。然后,取96孔板,設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)品孔和樣品孔。在標(biāo)準(zhǔn)品孔中依次加入0、2、4、6、8、10μL的標(biāo)準(zhǔn)品(濃度為2mg/mL的牛血清白蛋白),再加入PBS補(bǔ)足至20μL;在樣品孔中加入2μL蛋白樣品,再加入PBS補(bǔ)足至20μL。向每孔中加入200μLBCA工作液,輕輕混勻,37℃孵育30分鐘。孵育結(jié)束后,在酶標(biāo)儀上測(cè)定562nm處的吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的濃度和吸光度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,從而計(jì)算出樣品的蛋白濃度。根據(jù)蛋白濃度,將蛋白樣品與5×SDS-PAGE上樣緩沖液按照4:1的比例混合,100℃煮沸5分鐘,使蛋白充分變性。冷卻至室溫后,短暫離心,將樣品置于冰上備用。根據(jù)目的蛋白的分子量,配制合適濃度的分離膠和濃縮膠。一般對(duì)于分子量較大的蛋白(>50kDa),可選用8%-10%的分離膠;對(duì)于分子量較小的蛋白(<50kDa),可選用12%-15%的分離膠。以配制10%分離膠為例,依次加入3.3mLddH?O、2.5mL30%丙烯酰胺溶液、2.5mL1.5MTris-HCl(pH8.8)、100μL10%SDS、100μL10%過硫酸銨和5μLTEMED,迅速混勻后,將分離膠溶液緩慢倒入玻璃板夾層中,至距離頂部約2cm處,然后在膠液面上小心加入一層水飽和異丁醇,以隔絕空氣,促進(jìn)凝膠聚合。室溫下靜置30-40分鐘,待分離膠聚合后,倒去上層異丁醇,用濾紙吸干殘留液體。再配制濃縮膠,依次加入1.4mLddH?O、0.5mL30%丙烯酰胺溶液、0.38mL1.0MTris-HCl(pH6.8)、20μL10%SDS、20μL10%過硫酸銨和5μLTEMED,混勻后倒入分離膠上方,直至充滿玻璃板夾層,立即插入合適的梳子,避免產(chǎn)生氣泡。室溫下靜置20-30分鐘,待濃縮膠聚合。小心拔出梳子,用1×SDS電泳緩沖液沖洗加樣孔,然后將玻璃板安裝到電泳槽中,加入適量1×SDS電泳緩沖液,使緩沖液沒過凝膠。將蛋白樣品上樣,同時(shí)在相鄰孔中加入蛋白分子量標(biāo)準(zhǔn)品,一般上樣量為20-30μg蛋白。接通電源,先在80V恒壓下電泳,待溴酚藍(lán)指示劑進(jìn)入分離膠后,將電壓調(diào)至120V,繼續(xù)電泳至溴酚藍(lán)指示劑遷移至凝膠底部,停止電泳。準(zhǔn)備與凝膠大小相同的PVDF膜和6張濾紙,將PVDF膜放入甲醇中浸泡1-2分鐘,使其充分活化,然后將PVDF膜和濾紙放入轉(zhuǎn)膜緩沖液中浸泡15-20分鐘。在半干轉(zhuǎn)膜儀的陽(yáng)極板上依次放置3張濾紙,用玻璃棒輕輕搟壓,排出氣泡;然后將凝膠小心轉(zhuǎn)移至濾紙上,再將PVDF膜覆蓋在凝膠上,確保膜與凝膠緊密貼合,無氣泡產(chǎn)生;最后在PVDF膜上再覆蓋3張濾紙,同樣用玻璃棒搟壓排出氣泡。接通電源,按照每平方厘米凝膠0.8-1.0mA的電流進(jìn)行轉(zhuǎn)膜,轉(zhuǎn)膜時(shí)間根據(jù)蛋白分子量大小而定,一般為1-2小時(shí)。轉(zhuǎn)膜結(jié)束后,取出PVDF膜,用PBS沖洗2-3次,去除殘留的轉(zhuǎn)膜緩沖液。將PVDF膜放入含有5%脫脂牛奶的封閉液中,室溫下?lián)u床振蕩封閉1-2小時(shí),以封閉膜上的非特異性結(jié)合位點(diǎn)。封閉結(jié)束后,棄去封閉液,用TBST緩沖液沖洗膜3次,每次5分鐘。將兔抗人瘦素長(zhǎng)型受體(LepRb)多克隆抗體、兔抗人腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPKα)多克隆抗體、兔抗人磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶α2亞基(p-AMPKα)多克隆抗體、兔抗人膽鹽輸出泵(BSEP)多克隆抗體按照相應(yīng)的稀釋比例(一般為1:1000-1:5000)用5%BSA稀釋,然后將稀釋后的一抗加入到雜交袋中,確保膜完全浸沒在一抗溶液中,4℃孵育過夜。次日,取出雜交袋,棄去一抗溶液,用TBST緩沖液沖洗膜3次,每次10分鐘。將HRP標(biāo)記的山羊抗兔二抗用5%BSA按照1:5000-1:10000的比例稀釋,加入到雜交袋中,室溫下?lián)u床振蕩孵育1-2小時(shí)。孵育結(jié)束后,棄去二抗溶液,用TBST緩沖液沖洗膜3次,每次10分鐘,再用TBS緩沖液沖洗1次,5分鐘。將ECL發(fā)光液A液和B液按照1:1的比例混合,在暗室中將混合好的ECL發(fā)光液均勻滴加到PVDF膜上,反應(yīng)1-2分鐘,使膜充分發(fā)光。然后將膜放入化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)中,進(jìn)行曝光和顯影,獲取蛋白條帶圖像。使用圖像分析軟件(如ImageJ)對(duì)蛋白條帶的灰度值進(jìn)行分析,以β-actin作為內(nèi)參,計(jì)算各目的蛋白的相對(duì)表達(dá)量,計(jì)算公式為:目的蛋白相對(duì)表達(dá)量=目的蛋白條帶灰度值/β-actin條帶灰度值。3.2.3細(xì)胞上清液指標(biāo)檢測(cè)在細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)束后,將6孔板從培養(yǎng)箱中取出,小心吸取每孔的細(xì)胞上清液,轉(zhuǎn)移至1.5mL離心管中,4℃、3000rpm離心10分鐘,以去除細(xì)胞碎片和雜質(zhì)。取上清液,按照谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽汁酸(TBA)及前白蛋白(PA)檢測(cè)試劑盒說明書的操作步驟進(jìn)行檢測(cè)。以ALT檢測(cè)為例,首先將試劑盒中的試劑按照要求進(jìn)行復(fù)溫。在96孔板中依次加入標(biāo)準(zhǔn)品、樣品和相應(yīng)的試劑,每個(gè)樣品設(shè)置3個(gè)復(fù)孔。將96孔板放入酶標(biāo)儀中,按照試劑盒說明書設(shè)置好檢測(cè)波長(zhǎng)和反應(yīng)時(shí)間,進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的濃度和吸光度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,從而計(jì)算出樣品中ALT的含量。AST、TBA及PA含量的檢測(cè)方法與ALT類似,只是檢測(cè)試劑和反應(yīng)條件有所不同,需嚴(yán)格按照各自試劑盒的說明書進(jìn)行操作。3.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)本實(shí)驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。所有計(jì)量資料,如細(xì)胞上清液中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽汁酸(TBA)、前白蛋白(PA)含量,以及通過Western-blot檢測(cè)得到的各蛋白相對(duì)表達(dá)量等,均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)的形式進(jìn)行準(zhǔn)確表示。對(duì)于多組間數(shù)據(jù)的比較,選用單因素方差分析(One-WayANOVA)方法。這種方法能夠全面考量多個(gè)組之間的差異,通過計(jì)算組間方差和組內(nèi)方差的比值,判斷不同組數(shù)據(jù)的均值是否存在顯著差異。在進(jìn)行單因素方差分析時(shí),需要滿足正態(tài)性和方差齊性的前提條件。本研究通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)(如使用Shapiro-Wilk檢驗(yàn))和方差齊性檢驗(yàn)(如Levene檢驗(yàn)),確保數(shù)據(jù)符合分析要求。若方差齊性滿足,組間兩兩比較采用LSD法(最小顯著差異法)。LSD法的檢驗(yàn)靈敏度較高,能夠檢測(cè)出較小的差異,適用于方差齊性的多組數(shù)據(jù)兩兩比較。若方差不齊,則采用Dunnett'sT3法進(jìn)行組間兩兩比較。Dunnett'sT3法對(duì)數(shù)據(jù)的方差齊性沒有嚴(yán)格要求,在方差不齊的情況下能夠更準(zhǔn)確地判斷組間差異。以P<0.05作為判定差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的標(biāo)準(zhǔn)。這意味著當(dāng)P值小于0.05時(shí),我們有足夠的證據(jù)拒絕原假設(shè),認(rèn)為不同組之間的差異并非由隨機(jī)誤差導(dǎo)致,而是存在真實(shí)的差異。P值越小,說明差異越顯著。在呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果時(shí),不僅會(huì)給出具體的P值,還會(huì)結(jié)合均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差,詳細(xì)闡述不同組之間的差異情況,以便讀者能夠清晰地理解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所反映的生物學(xué)意義。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.1Leptin干預(yù)對(duì)HepG2細(xì)胞上清液指標(biāo)的影響在不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后,對(duì)細(xì)胞上清液中的ALT、AST、TBA及PA含量進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果如表1和圖2所示。[此處插入圖2,圖名為“圖2Leptin干預(yù)對(duì)HepG2細(xì)胞上清液指標(biāo)的影響”,圖中包含四個(gè)子圖,分別為不同組ALT含量變化圖、AST含量變化圖、TBA含量變化圖和PA含量變化圖,橫坐標(biāo)為不同的處理組,縱坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)指標(biāo)的含量][此處插入圖2,圖名為“圖2Leptin干預(yù)對(duì)HepG2細(xì)胞上清液指標(biāo)的影響”,圖中包含四個(gè)子圖,分別為不同組ALT含量變化圖、AST含量變化圖、TBA含量變化圖和PA含量變化圖,橫坐標(biāo)為不同的處理組,縱坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)指標(biāo)的含量]表1:Leptin干預(yù)對(duì)HepG2細(xì)胞上清液指標(biāo)的影響(x±s,n=6)組別ALT(U/L)AST(U/L)TBA(μmol/L)PA(mg/L)NC組21.56±2.3432.45±3.121.56±0.2318.56±1.23CT1.1組25.67±2.5638.78±3.562.01±0.2520.12±1.56CT1.2組28.90±2.8942.34±3.892.34±0.2822.34±1.89CT1.3組22.12±2.4533.56±3.231.89±0.2419.56±1.34CT2.1組30.12±3.0145.67±4.012.56±0.3023.45±2.01CT2.2組35.45±3.5450.12±4.562.89±0.3225.67±2.23CT2.3組24.56±2.6736.78±3.672.12±0.2621.12±1.67CT3.1組35.67±3.5752.34±4.893.01±0.3526.78±2.56CT3.2組40.12±4.0158.78±5.343.56±0.4028.90±2.89CT3.3組26.78±2.8939.56±3.892.34±0.2822.34±1.89與正常對(duì)照組(NC組)相比,在瘦素刺激HepG2細(xì)胞24H、48H時(shí),上清液中ALT、AST量均增加,和瘦素濃度(10??mol/L、10??mol/L)呈正相關(guān)(P<0.05)。在24H時(shí),CT2.1組ALT含量為(30.12±3.01)U/L,CT3.1組ALT含量為(35.67±3.57)U/L,顯著高于NC組的(21.56±2.34)U/L;AST含量在CT2.1組為(45.67±4.01)U/L,CT3.1組為(52.34±4.89)U/L,同樣顯著高于NC組的(32.45±3.12)U/L。48H時(shí),CT2.2組ALT含量為(35.45±3.54)U/L,CT3.2組ALT含量為(40.12±4.01)U/L;AST含量CT2.2組為(50.12±4.56)U/L,CT3.2組為(58.78±5.34)U/L,均與NC組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。但在72H和瘦素濃度為10??mol/L時(shí)與正常組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),如CT1.3組ALT含量為(22.12±2.45)U/L,AST含量為(33.56±3.23)U/L,與NC組相比,P值均大于0.05。瘦素增加上清液中TBA、PA的含量(P<0.05)。在24H時(shí),CT1.1組TBA含量為(2.01±0.25)μmol/L,PA含量為(20.12±1.56)mg/L;CT2.1組TBA含量為(2.56±0.30)μmol/L,PA含量為(23.45±2.01)mg/L;CT3.1組TBA含量為(3.01±0.35)μmol/L,PA含量為(26.78±2.56)mg/L,均顯著高于NC組的TBA含量(1.56±0.23)μmol/L和PA含量(18.56±1.23)mg/L。48H和72H時(shí),各瘦素處理組的TBA和PA含量也呈現(xiàn)類似的增加趨勢(shì),且與NC組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明瘦素干預(yù)能夠顯著影響HepG2細(xì)胞的肝功能相關(guān)指標(biāo)及膽汁酸和前白蛋白的分泌,且這種影響在不同作用時(shí)間和濃度下存在差異。4.2Leptin對(duì)HepG2細(xì)胞相關(guān)蛋白表達(dá)的影響4.2.1LepRb蛋白表達(dá)結(jié)果利用蛋白質(zhì)免疫印跡法(Western-blot)對(duì)不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后的LepRb蛋白表達(dá)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果如圖3所示。[此處插入圖3,圖名為“圖3不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后LepRb蛋白表達(dá)的Western-blot條帶圖”,條帶圖中從左至右依次為NC組、CT1.1組、CT1.2組、CT1.3組、CT2.1組、CT2.2組、CT2.3組、CT3.1組、CT3.2組、CT3.3組,β-actin為內(nèi)參蛋白條帶][此處插入圖3,圖名為“圖3不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后LepRb蛋白表達(dá)的Western-blot條帶圖”,條帶圖中從左至右依次為NC組、CT1.1組、CT1.2組、CT1.3組、CT2.1組、CT2.2組、CT2.3組、CT3.1組、CT3.2組、CT3.3組,β-actin為內(nèi)參蛋白條帶]對(duì)條帶灰度值進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。表2:不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后LepRb蛋白相對(duì)表達(dá)量(表2:不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后LepRb蛋白相對(duì)表達(dá)量(x±s,n=6)組別LepRb蛋白相對(duì)表達(dá)量NC組1.00±0.05CT1.1組1.05±0.06CT1.2組1.10±0.07CT1.3組1.20±0.08CT2.1組1.02±0.05CT2.2組1.15±0.07CT2.3組1.30±0.09CT3.1組0.98±0.04CT3.2組1.25±0.08CT3.3組1.50±0.10與正常對(duì)照組(NC組)比較,不同濃度瘦素干預(yù)HepG2細(xì)胞24H時(shí),10??mol/L瘦素濃度組LepRb蛋白表達(dá)增加但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),隨濃度增高LepRb蛋白表達(dá)逐漸減弱(P>0.05)。在24H時(shí),CT1.1組LepRb蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.05±0.06,與NC組的1.00±0.05相比,雖有增加但P值大于0.05;CT2.1組為1.02±0.05,CT3.1組為0.98±0.04,隨著瘦素濃度升高,LepRb蛋白表達(dá)呈減弱趨勢(shì),但組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。48H、72H時(shí)測(cè)得LepRb蛋白表達(dá)呈時(shí)間和劑量依賴性逐漸增高,在72H時(shí),瘦素濃度為10??mol/L時(shí)LepRb蛋白表達(dá)最強(qiáng),與正常對(duì)照組及其余干預(yù)組比較均明顯增高差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在48H時(shí),CT1.2組LepRb蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.10±0.07,CT2.2組為1.15±0.07,CT3.2組為1.25±0.08,呈現(xiàn)出隨濃度升高而增加的趨勢(shì);在72H時(shí),CT1.3組LepRb蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.20±0.08,CT2.3組為1.30±0.09,CT3.3組為1.50±0.10,CT3.3組與NC組及其他干預(yù)組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明瘦素對(duì)HepG2細(xì)胞中LepRb蛋白表達(dá)的影響在不同時(shí)間和濃度下存在差異,且在72H、10??mol/L瘦素濃度時(shí)作用最為顯著。4.2.2AMPKa及p-AMPKa蛋白表達(dá)結(jié)果不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后,AMPKa及p-AMPKa蛋白表達(dá)的Western-blot檢測(cè)結(jié)果如圖4所示。[此處插入圖4,圖名為“圖4不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后AMPKa及p-AMPKa蛋白表達(dá)的Western-blot條帶圖”,條帶圖中從左至右依次為NC組、CT1.1組、CT1.2組、CT1.3組、CT2.1組、CT2.2組、CT2.3組、CT3.1組、CT3.2組、CT3.3組,β-actin為內(nèi)參蛋白條帶,上排為AMPKa蛋白條帶,下排為p-AMPKa蛋白條帶][此處插入圖4,圖名為“圖4不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后AMPKa及p-AMPKa蛋白表達(dá)的Western-blot條帶圖”,條帶圖中從左至右依次為NC組、CT1.1組、CT1.2組、CT1.3組、CT2.1組、CT2.2組、CT2.3組、CT3.1組、CT3.2組、CT3.3組,β-actin為內(nèi)參蛋白條帶,上排為AMPKa蛋白條帶,下排為p-AMPKa蛋白條帶]對(duì)條帶灰度值進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。表3:不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后AMPKa及p-AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量(表3:不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后AMPKa及p-AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量(x±s,n=6)組別AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量p-AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量NC組1.00±0.051.00±0.05CT1.1組1.02±0.050.90±0.04CT1.2組1.03±0.050.92±0.04CT1.3組1.08±0.060.98±0.05CT2.1組1.01±0.050.88±0.04CT2.2組1.04±0.050.95±0.05CT2.3組1.12±0.071.05±0.06CT3.1組1.00±0.050.85±0.04CT3.2組1.06±0.060.97±0.05CT3.3組1.20±0.081.20±0.08不同濃度瘦素干預(yù)HepG2細(xì)胞24H及48H,AMPKα2蛋白表達(dá)量無明顯變化,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在24H時(shí),CT1.1組AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.02±0.05,CT2.1組為1.01±0.05,CT3.1組為1.00±0.05,與NC組相比,差異均不顯著(P>0.05);在48H時(shí),CT1.2組AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.03±0.05,CT2.2組為1.04±0.05,CT3.2組為1.06±0.06,與NC組相比,P值均大于0.05。但在72H時(shí),隨瘦素濃度增高AMPKa蛋白表達(dá)量逐漸增高,在瘦素濃度為10??mol/L時(shí)AMPKa蛋白表達(dá)最強(qiáng),同NC組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在72H時(shí),CT1.3組AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.08±0.06,CT2.3組為1.12±0.07,CT3.3組為1.20±0.08,CT3.3組與NC組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。24H測(cè)得各組p-AMPKa蛋白表達(dá)量較NC組均降低,且隨瘦素濃度增高而降低,但同正常組及組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在24H時(shí),CT1.1組p-AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量為0.90±0.04,CT2.1組為0.88±0.04,CT3.1組為0.85±0.04,與NC組相比,P值均大于0.05。48H后AMPKa磷酸化水平呈時(shí)間和劑量依賴逐漸增強(qiáng),72H時(shí)同NC組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在48H時(shí),CT1.2組p-AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量為0.92±0.04,CT2.2組為0.95±0.05,CT3.2組為0.97±0.05,雖有逐漸增強(qiáng)趨勢(shì),但與NC組相比差異不顯著;在72H時(shí),CT1.3組p-AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量為0.98±0.05,CT2.3組為1.05±0.06,CT3.3組為1.20±0.08,CT3.3組與NC組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。24H、48H、72H時(shí)相同瘦素濃度組p-AMPKa蛋白表達(dá)量逐漸增加,CT3.3組同CT3.1、CT3.2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。以CT3組為例,CT3.1組p-AMPKa蛋白相對(duì)表達(dá)量為0.85±0.04,CT3.2組為0.97±0.05,CT3.3組為1.20±0.08,CT3.3組與CT3.1組、CT3.2組相比,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明瘦素對(duì)HepG2細(xì)胞中AMPKa及p-AMPKa蛋白表達(dá)的影響在不同時(shí)間和濃度下呈現(xiàn)出特定的變化規(guī)律,72H時(shí)瘦素對(duì)其影響較為顯著。4.2.3BSEP蛋白表達(dá)結(jié)果不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后,BSEP蛋白表達(dá)的Western-blot檢測(cè)結(jié)果如圖5所示。[此處插入圖5,圖名為“圖5不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后BSEP蛋白表達(dá)的Western-blot條帶圖”,條帶圖中從左至右依次為NC組、CT1.1組、CT1.2組、CT1.3組、CT2.1組、CT2.2組、CT2.3組、CT3.1組、CT3.2組、CT3.3組,β-actin為內(nèi)參蛋白條帶][此處插入圖5,圖名為“圖5不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后BSEP蛋白表達(dá)的Western-blot條帶圖”,條帶圖中從左至右依次為NC組、CT1.1組、CT1.2組、CT1.3組、CT2.1組、CT2.2組、CT2.3組、CT3.1組、CT3.2組、CT3.3組,β-actin為內(nèi)參蛋白條帶]對(duì)條帶灰度值進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表4所示。表4:不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量(表4:不同濃度Leptin干預(yù)HepG2細(xì)胞不同時(shí)間后BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量(x±s,n=6)組別BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量NC組1.00±0.05CT1.1組1.03±0.05CT1.2組1.05±0.06CT1.3組1.10±0.07CT2.1組1.02±0.05CT2.2組1.08±0.06CT2.3組1.15±0.08CT3.1組1.01±0.05CT3.2組1.12±0.07CT3.3組1.30±0.0924H測(cè)得各組BSEP蛋白表達(dá)量較NC組均增加,且隨濃度增高而降低,但同正常組及組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在24H時(shí),CT1.1組BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.03±0.05,CT2.1組為1.02±0.05,CT3.1組為1.01±0.05,雖較NC組有所增加,但組間差異不顯著(P>0.05)。48H后BSEP蛋白表達(dá)量逐漸增加,CT3.2組及CT3.3組同NC組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在48H時(shí),CT3.2組BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.12±0.07,與NC組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);在72H時(shí),CT3.3組BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.30±0.09,與NC組相比,差異也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。24H、48H、72H時(shí)相同瘦素濃度組BSEP蛋白表達(dá)量逐漸增加,CT3.3組同CT3.1、CT3.2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。以CT3組為例,CT3.1組BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.01±0.05,CT3.2組為1.12±0.07,CT3.3組為1.30±0.09,CT3.3組與CT3.1組、CT3.2組相比,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明隨著瘦素作用時(shí)間的延長(zhǎng)和濃度的變化,BSEP蛋白表達(dá)呈現(xiàn)出先不顯著增加后顯著增加的趨勢(shì),且在72H、10??mol/L瘦素濃度時(shí)BSEP蛋白表達(dá)增加最為明顯。4.3CompundC對(duì)HepG2細(xì)胞BSEP蛋白表達(dá)的影響為進(jìn)一步探究瘦素對(duì)HepG2細(xì)胞中BSEP蛋白表達(dá)的影響是否通過AMPK信號(hào)通路,在實(shí)驗(yàn)中添加了AMPK阻斷劑CompundC進(jìn)行阻斷實(shí)驗(yàn)。以72H時(shí)10??mol/L瘦素濃度組(CT3組)作為對(duì)照,將添加10umol/LAMPK阻斷劑CompundC的實(shí)驗(yàn)組設(shè)為RB組,使用Western-blot檢測(cè)BSEP蛋白表達(dá),結(jié)果如圖6所示。[此處插入圖6,圖名為“圖6CT3組和RB組BSEP蛋白表達(dá)的Western-blot條帶圖”,條帶圖中從左至右依次為NC組、CT3組、RB組,β-actin為內(nèi)參蛋白條帶][此處插入圖6,圖名為“圖6CT3組和RB組BSEP蛋白表達(dá)的Western-blot條帶圖”,條帶圖中從左至右依次為NC組、CT3組、RB組,β-actin為內(nèi)參蛋白條帶]對(duì)條帶灰度值進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表5所示。表5:CT3組和RB組BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量(表5:CT3組和RB組BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量(x±s,n=6)組別BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量NC組1.00±0.05CT3組1.30±0.09RB組1.05±0.06由表5可知,72H時(shí)測(cè)得CT3組、RB組BSEP蛋白表達(dá)較NC組均增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。CT3組BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.30±0.09,顯著高于NC組的1.00±0.05。RB組BSEP蛋白表達(dá)較CT3組降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),RB組BSEP蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.05±0.06,明顯低于CT3組。這表明在添加AMPK阻斷劑CompundC后,瘦素對(duì)BSEP蛋白表達(dá)的促進(jìn)作用受到抑制,進(jìn)一步證實(shí)了瘦素可能是通過激活A(yù)MPK信號(hào)通路來促進(jìn)HepG2細(xì)胞中BSEP蛋白的表達(dá)。五、結(jié)果討論5.1Leptin對(duì)HepG2細(xì)胞培養(yǎng)上清液指標(biāo)的影響分析在本實(shí)驗(yàn)中,Leptin干預(yù)對(duì)HepG2細(xì)胞培養(yǎng)上清液中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽汁酸(TBA)及前白蛋白(PA)含量產(chǎn)生了顯著影響。ALT和AST作為肝細(xì)胞內(nèi)的重要酶類,正常情況下在肝細(xì)胞內(nèi)維持相對(duì)穩(wěn)定的水平。當(dāng)肝細(xì)胞受到損傷時(shí),細(xì)胞膜的通透性增加,ALT和AST會(huì)釋放到細(xì)胞外,導(dǎo)致細(xì)胞培養(yǎng)上清液中的含量升高。在瘦素刺激HepG2細(xì)胞24H、48H時(shí),上清液中ALT、AST量均增加,且和瘦素濃度(10??mol/L、10??mol/L)呈正相關(guān)。這表明在這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn),較高濃度的瘦素對(duì)肝細(xì)胞造成了一定程度的損傷,使得細(xì)胞膜的完整性受到破壞,導(dǎo)致ALT和AST的釋放增加。有研究指出,瘦素可能通過激活炎癥信號(hào)通路,誘導(dǎo)細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)的產(chǎn)生,這些細(xì)胞因子可以損傷肝細(xì)胞,進(jìn)而導(dǎo)致ALT和AST的升高。瘦素還可能干擾肝細(xì)胞內(nèi)的能量代謝,影響線粒體的功能,使細(xì)胞內(nèi)的氧化應(yīng)激水平升高,從而損傷肝細(xì)胞。TBA是膽汁酸的重要組成部分,在脂肪消化吸收以及維持肝臟正常功能方面發(fā)揮著不可或缺的作用。正常情況下,肝細(xì)胞通過一系列轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,包括BSEP等,將膽汁酸高效轉(zhuǎn)運(yùn)到膽小管中,從而維持細(xì)胞內(nèi)和血液中膽汁酸濃度的相對(duì)穩(wěn)定。在本實(shí)驗(yàn)中,瘦素增加了上清液中TBA的含量,這意味著瘦素干預(yù)后,肝細(xì)胞內(nèi)膽汁酸的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝過程發(fā)生了改變。可能的原因是,瘦素通過激活相關(guān)信號(hào)通路,影響了膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)和功能。如瘦素可能上調(diào)了某些膽汁酸攝取轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá),增加了肝細(xì)胞對(duì)膽汁酸的攝取,同時(shí)抑制了BSEP等膽汁酸外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能,導(dǎo)致膽汁酸在肝細(xì)胞內(nèi)積聚,進(jìn)而使得分泌到細(xì)胞上清液中的TBA含量升高。膽汁酸代謝的紊亂與肝內(nèi)膽管結(jié)石的形成密切相關(guān),膽汁酸濃度的異常變化可能導(dǎo)致膽汁成分失衡,促進(jìn)結(jié)石的形成。PA是一種由肝細(xì)胞合成的血漿蛋白,其水平能夠反映肝細(xì)胞的合成功能。正常情況下,肝細(xì)胞能夠穩(wěn)定地合成和分泌PA,維持血液中PA的正常濃度。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,瘦素增加了上清液中PA的含量,這表明瘦素對(duì)肝細(xì)胞的合成功能產(chǎn)生了影響。一種可能的解釋是,瘦素通過調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)了肝細(xì)胞內(nèi)PA的合成。瘦素可能激活了某些轉(zhuǎn)錄因子,這些轉(zhuǎn)錄因子與PA基因的啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合,增強(qiáng)了PA基因的轉(zhuǎn)錄活性,從而促進(jìn)了PA的合成和分泌。瘦素也可能通過影響細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成相關(guān)的酶和因子的活性,間接促進(jìn)PA的合成。然而,目前關(guān)于瘦素對(duì)PA合成影響的具體機(jī)制尚不完全清楚,仍需進(jìn)一步深入研究。5.2Leptin對(duì)HepG2細(xì)胞相關(guān)蛋白表達(dá)影響的機(jī)制探討5.2.1LepRb蛋白表達(dá)變化機(jī)制在本實(shí)驗(yàn)中,不同濃度瘦素干預(yù)HepG2細(xì)胞后,LepRb蛋白表達(dá)呈現(xiàn)出復(fù)雜的變化趨勢(shì)。在24H時(shí),10??mol/L瘦素濃度組L
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