论文部分内容阅读
急性肝损伤(acute liver injury,ALI)发生时,肝脏细胞大量死亡,包括凋亡、坏死等死亡方式,并伴有炎症反应以及肝功能异常,是急性肝衰竭的主要原因。先前的研究表明p53通路激活在急性肝损伤的发病机制中起重要作用,而Bmi1缺失会导致p53通路激活以及多种机制的细胞凋亡坏死。然而,在急性肝损伤过程中,Bmi1缺失能否通过激活肝脏细胞p53通路,以及p53通路的激活如何加重肝脏损伤程度尚不清楚。为了回答上述问题,我们给予5周龄小鼠腹腔注射四氯化碳(CC14)造成急性肝损伤模型,以植物油腹腔注射作为对照(Con),48h后取材,利用组织病理学、血清学、细胞分子生物学等方法,比较分析了 CC14处理组野生型(WT)小鼠与对照组WT小鼠肝脏Bmi1表达水平的变化,以及CC14处理组与对照组WT和Bmi1敲除(Bmi1-/-)小鼠的肝脏表型差异,并通过构建CC14处理的p53与Bmi1双敲(p53-/-Bmi1-/-)小鼠,比较分析它们与CC14处理的WT及Bmi1-/小鼠的肝脏表型差异。本研究结果显示:Bmi1在对照组WT小鼠极少数肝脏细胞中表达,但在CC14处理组WT小鼠多数肝脏细胞中表达,同时Bmi1在对照组与CC14处理组Bmi1-/-小鼠肝脏组织中均检测不到表达。与对照组WT小鼠相比,对照组Bmi1-/-小鼠肝脏组织结构和肝功能正常,包括肝脏细胞增殖和凋亡、程序性坏死及炎症反应、氧化应激、DNA损伤及其反应、p53信号通路关键分子表达水平以及肝功能指标均无明显异常。与对照组WT相比,CC14处理的WT小鼠肝脏出现点状或片状细胞坏死,并伴有炎性细胞浸润,肝细胞普遍出现肿涨;血清谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)水平明显升高;PCNA阳性和TUNEL阳性细胞百分率明显增加;肝脏细胞程序性坏死指标,包括PI阳性肝脏细胞百分率、受体相互作用蛋白3(RIPK3)阳性肝脏细胞百分率以及RIPK3和混合系列蛋白激酶样结构域(MLKL)蛋白表达水平,均明显上调;炎症反应指标,包括肝脏TNF-α、IL-1β和IL-17阳性面积、CD3e阳性淋巴细胞百分率和F4/80阳性巨噬细胞百分率均明显增加;ROS水平明显升高;DNA损伤指标,包括磷酸化组蛋白(γH2A.X)和p53结合蛋白1(53bp1)阳性肝脏细胞百分率明显增加;p53信号通路关键分子p53和p21蛋白表达水平明显上调。与CC14处理组WT小鼠相比,CCl4处理组Bmi1-/-小鼠肝脏损伤更为严重,肝脏组织出现大片弥漫性坏死和桥接坏死,坏死面积显著增大;肝功能、肝细胞增殖、凋亡、程序性坏死、炎症反应、氧化应激、DNA损伤各项指标的变化更加显著,p53信号通路关键分子表达水平上调更加明显。与CC14处理的Bmi1-/-小鼠相比,CC14处理的p53-/-Bmi1-/-小鼠肝脏损伤得到改善,整体恢复到了 CC14处理的WT小鼠水平。除了 ROS水平已较CC14处理的Bmi1-/-小鼠明显降低,但仍较CC14处理的WT小鼠有所升高外,肝功能指标、肝细胞增殖、凋亡、程序性坏死、炎症反应、氧化应激、DNA损伤各项指标均已恢复到了CC14处理的WT小鼠水平。本研究结果说明:Bmi1能够通过抑制氧化应激和DNA损伤,灭活p53信号通路,促进肝脏细胞增殖,抑制肝脏细胞凋亡和程序性坏死以及肝脏损伤引起的炎症反应,发挥保护肝脏免受CCl4诱导引起急性肝损伤的作用,而p53可能通过转录激活RIPK3调控急性肝损伤引起的程序性坏死。本研究结果不仅揭示了Bmi1缺失加重急性肝损伤的分子机制,而且将为临床治疗急性肝损伤提供了新的靶标和实验依据。