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研究背景: 丙型病毒性肝炎(viral hepatitis C)(下称“丙肝”)容易转慢性化,而且向肝硬化甚至肝癌的转化率相当高[1]。近年研究显示慢性丙型肝炎相对其他肝脏疾病更容易诱发肝组织病理恶变的其中一个主要原因可能由于丙型肝炎病毒 (hepatitis C vires,HCV)感染诱发的肝内铁过载(Iron overload)较其他肝脏疾病更为严重,过量铁介导的氧化损伤导致肝细胞受损更为剧烈,从而增加丙肝患者肝脏向肝纤维化(hepatic fibrosis),甚至是肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)变迁的几率[2,3]。 铁是一把双刃剑,它一方面是机体生命活动所需的必要元素,但过量的铁则具有氧化毒性,能引起细胞和组织的剧烈损伤甚至诱发癌变[4],因此机体内的铁水平受到严格的调节。铁调素(Hepcidin)是一种主要由肝脏合成的关键的血清铁负向调节激素,能与细胞膜上唯一的铁离子运送通路蛋白——弗林转运蛋白(ferroportin,FPN)结合使其内化及降解加速,调节铁离子在细胞内外的分布而决定循环铁水平,进而影响小肠对铁的吸收[5]。由于铁特殊的生理作用,因此Hepcidin也必须受控于一定范围之内以确保机体铁平衡。目前学界发现HCV感染能诱发明显铁过载的原因与机体Hepcidin水平的显著下降有关[2]。 干扰素α(Interferonα,IFNα)是现阶段丙肝患者抗病毒治疗的一个主流药物,而高铁负荷则是丙肝患者对IFNα抗病毒治疗不应答的其中一个主要因素[6]。有报道[7]称丙肝患者在经过IFNα治疗后体内含铁量会出现不同程度的增高,作为目前应用最为普及的IFNα亚型之一,干扰素α-2b(Interferonα-2b,IFNα-2b)本身对机体铁代谢的影响,尤其是对肝细胞合成Hepcidin的干扰作用还没清晰。转录激活子3(signal transduction and transcription activator3, STAT3)通路是一条经典的细胞抗凋亡通路,众多实验显STAT3信号通路是细胞因子对Hepcidin表达产生调节作用的主要信号通路[8],同时有文献称STAT3通路与IFNα对丙肝患者的抗病毒疗效密切有关[9],但IFNα-2b是否同样通过STAT3通路对肝细胞合成Hepcidin产生影响,迄今鲜见报道。 研究目的: 鉴于丙型肝炎的病情进展与铁代谢之间的重要联系以及IFNα-2b治疗对丙肝患者铁代谢影响作用的未知领域,本研究拟: 1、分析丙肝患者血浆HCV病毒载量与血清铁指标之间的相关性,进一步研究HCV感染与机体铁紊乱之间的关系;同时观察干扰素α-2b(IFNα-2b)治疗对丙肝患者血清铁代谢指标的影响。 2、分析IFNα-2b对肝源性 HepG2细胞 Hepcidin表达水平的影响,初步探讨IFNα-2b影响丙肝患者血清铁代谢指标的原因,为更好的监测丙肝患者的病程提供新的思路。 3、STAT3通路在IFNα-2b对HepG2细胞Hepcidin表达水平调节过程中的意义;为改善IFNα-2b使用后可能引起的铁紊乱状态提供潜在治疗靶点。 研究方法 1、对28例近3个月内未经抗病毒治疗丙肝患者,按外周血病毒载量分为高复制组、低复制组;并随机抽选20例健康体检者为对照组,分析3组患者血清铁蛋白(SF)和血清游离铁(SI)的差异。 2、按外周血ALT是否高于40U/L将39例丙肝患者血清分为异常组及正常组,比较2组间SF和SI的不同。 3、按3个月内是否曾受IFNα-2b治疗把丙肝患者归为治疗组及未治疗组,以20例健康体检者为对照组,分别检测3组SF、SI以及血清Hepcidin水平,并分析组间差异。 4、用逐渐增量的IFNα-2b诱导肝源性HepG2细胞,real-time PCR检测Hepcidin、白细胞介素6(IL-6)、STAT3分子的mRNA表达量,分析随着IFNα-2b浓度的递增,HepG2细胞3种分子mRNA表达水平的变化。 5、Western blotting检测经IFNα-2b处理后的HepG2细胞的STAT3及磷酸化STAT3(phosphorylated STAT3,pSTAT3)蛋白表达水平,并分析其随IFNα-2b加入量不同的变化。 结果 1、丙肝患者SF和SI均高于健康组(P<0.05),高、低复制组之间SF、SI差异无统计学意义(P>0.05)。 2、ALT异常组SI、SF均明显高于正常组(P<0.05)。 3、治疗组及未治疗组血清Hepcidin均低于对照组(P<0.05),SF及SI均高于对照组。未治疗组血清Hepcidin高于治疗组(P<0.05),SF低于治疗组(P<0.05)。 4、随IFNα-2b浓度的增加,HepG2细胞Hepcidin mRNA表达逐渐下降(P<0.05), IL-6和STAT3的mRNA表达无明显变化(P>0.05)。 5、HepG2细胞pSTAT3蛋白水平随IFNα-2b加入量的增加而显著下调(P<0.05),与Hepcidin mRNA下降趋势一致;各组STAT3蛋白水平无明显改变(P>0.05)。 结论 1、丙肝患者血清铁指标明显高于健康人,且可能与肝损伤有关;但与血浆HCV病毒载量不明显相关。 2、曾接受IFNα-2b治疗的丙肝患者血清铁指标高于健康人及未经抗病毒治疗的丙肝患者,血清 Hepcidin水平则低于健康人及未治疗者。可能是由于丙肝患者肝细胞Hepcidin基因表达受IFNα-2b抑制,导致血清Hepcidin浓度下降,继而出现血清铁指标上升;其分子机制可能与 STAT3细胞信号通路磷酸活化受阻有关。