开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献 综述,不少于2000字)
一、研究背景
肝纤维化是全球常见疾病,主要有病毒性、酒精性、药物性、代谢性、胆汁淤积性等多种慢性肝脏损伤引起。当这些损伤反复持续存在时,机体发生病理性修复反应,肝内结缔组织异常增生,形成了肝脏的纤维化[1]。肝纤维化最具特征性的改变是细胞外基质(extracellular matrix,ECM)(包括胶原、糖蛋白和蛋白多糖等)的弥漫性过度沉积与异常分布,ECM的合成与降解水平失衡是肝纤维化发生的主要原因,这一过程可在一定程度上发生可逆性改变。肝纤维化的特点是胶原蛋白过度积累和肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)异常激活[2]。当HSCs发生激活、增殖和趋化反应后,引起多种促纤维化细胞因子包括血小板衍生生长因子(platelet derived growth factor,PDGF),血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)以及转化生长因子-beta;(transforming growth factor-beta;,TGF-beta;)的分泌,从而导致胶原和alpha;-平滑肌肌动蛋白(alpha;-SMA)合成过度增加。肝纤维化的临床表现并不明显,随时间推移,肝纤维化可引起肝小叶结构紊乱,肝细胞结节性再生,形成假小叶结构即肝硬化,甚至可能发展成肝癌[3]。现有研究显示,逆转肝纤维化的体内机制可能是在去除促纤维化的刺激物后,肝纤维化中活跃的巨噬细胞发生表型转换,促进基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)活化,从而促使肝星状细胞发生凋亡以及ECM的降解[4, 5]。但具体转换方式以及参与的相关信号因子还不完全明确。所以探索肝纤维化逆转方法是治疗许多慢性肝病的突破点之一。
到目前为止,尚无直接批准的抗纤维化疗法,对肝纤维化的治疗方法主要是消除病因,通过药物治疗,减少肝脏持续的损伤,甚至达到逆转肝纤维化的效果。所以积极探索新药应用于具有肝纤维化病症的疾病,可以治疗肝纤维化,明显减少肝硬化、肝癌的发生。
GL-V9是一种新合成的黄酮类化合物,以往的研究证明其有较好的促凋亡、抗炎和抗侵袭转移的作用[6]。GL-V9是由汉黄芩素改造而成的,而汉黄芩素也是具有抗氧化、抗炎和抗癌活性。在本研究中,我们研究了GL-V9对肝纤维化的作用,进一步探讨了GL-V9对肝纤维化的潜在作用机制。
二、拟解决的问题
- GL-V9在体内和体外实验中是否能减缓肝纤维化进程,在长时间给药后甚至起到逆转肝纤维化的作用?
- 如果GL-V9可以减轻肝纤维化,是否是通过影响肝纤维化相关信号通路的蛋白转录水平或是mRNA翻译水平而发挥药物作用的?
- GL-V9对于目前的肝纤维化临床治疗和相关药物开发是否有着新的借鉴意义?
三、研究手段
- 模型建立与给药:模型组、给药组通过胆管结扎术(bile duct ligation,BDL)[7, 8]建立小鼠肝纤维化模型,BDL模型是建立肝纤维化的一种经典模型,在小鼠的腹正中线、会阴上约1cm处开口约1cm,暴露处自肝门部位发出的与门脉伴行的透明胆管,以眼科镊轻柔钝性分离一小段胆管(约0.5cm),用手术缝线打手术结,确认无出血后复位脏器,缝合伤口。在无其他干预手段的情况下,一般行胆管结扎手术14天后小鼠已有明显的纤维化形成,视为建模成功[9]。造模成功后连续给药两周,给药剂量可通过有关文献进行调整,一天一次,腹腔注射,实验期间小鼠自由饮食。
- 体质量、存活率和肝指数分析:实验期间记录小鼠体质量,分析给药前后小鼠体质量变化,并于实验结束后处死小鼠,去除肝脏,称量去除肝后的体质量并计算肝指数,公式为:肝指数=肝脏湿重(mg)/体质量(g)。
- 组织病理学检测:各组小鼠的肝组织置于4%的多聚甲醛溶液中48h,常规石蜡包埋、切片后,进行苏木精 — 伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色、天狼星红染色、免疫组化实验等。
- 血清AST/ALT水平检测:眼球取血800mu;L,静置2h后3000rpm离心20min,取血清于血生化仪中检测AST/ALT水平。
- 蛋白水平检测:通过Western Blot实验检测肝脏组织中的alpha;-SMA、Ⅰ型胶原、纤粘蛋白(fibronectin)和人源肝星状细胞LX-2的alpha;-SMA、Ⅰ型胶原、fibronectin的蛋白水平。
- mRNA水平检测:通过Real-time PCR检测人源肝星状细胞LX-2的alpha;-SMA、Ⅰ型胶原、fibronectin的mRNA水平。
参考文献:
[1] Pellicoro A,Ramachandran P,Iredale JP,et al.Liver fibrosis and repair: immune regulation of wound healing in a solid organ[J].Nature reviews. Immunology,2014,14(3):181-194.
[2] Dewidar B,Meyer C,Dooley S,et al.TGF-beta; in Hepatic Stellate Cell Activation and Liver Fibrogenesis-Updated 2019[J].Cells,2019,8(11):1419.
