etanol

  • absztrakt
  • a cél:
  • mód:
  • az eredmények:
  • következtetés:
  • bevezetés
  • az eredmény
  • Az etanol adagolása és a magas zsírtartalmú étrend fokozza a májműködési rendellenességeket
  • A kísérleti állatok májszövettana
  • C/EBP alfa, béta és delta fehérje expresszió C57BL/6J (B6) egerekben etanollal/anélkül és/magas zsírtartalom nélkül
  • A C/EBP alfa, béta és delta fehérje expressziója HepG2 sejtekben etanollal vagy anélkül
  • A delta C/EBP fehérje expressziója HepG2 sejtekben olajsavval vagy anélkül
  • Delta C/EBP fehérje expresszió HepG2 sejtekben etanollal és/vagy olajsav nélkül inkubálva
  • vita
  • A szerző közreműködése

absztrakt

Az alkohol, amely túlnyomórészt a májban metabolizálódik, a májban jelentős toxikus anyag, amely könnyen kiváltja a máj steatosisát. A CCAAT-fokozó kötő fehérje (C/EBP), különösen a C/EBP delta fajta expressziója fokozódik az adipogenezis korai szakaszában. A delta C/EBP szerepe azonban etanol által kiváltott hepatosteatosisban nem egyértelmű.

mód:

A hím C57BL/6J egereket véletlenszerűen felosztották a négy csoport egyikére: kontrollcsoportra, orálisan beadott etanolcsoportra (4 g etanol/testtömeg-kg) (EtOH), magas zsírtartalmú csoportra (HF) és EtOH + HF csoportra. csoport. Az egereket 5 vagy 10 hét után feláldoztuk különböző mérésekhez. Az etanol in vitro C/EBP alfa, béta és delta expressziójára gyakorolt ​​hatását HepG2 sejtekben vizsgálták.

az eredmények:

Az 5. hétre a delta C/EBP expressziója a májban és a béta-fehérjében (2,3-szoros, illetve 1,4-szeres) jelentősen megnőtt az etanolos kezelés során, amely a 10. hétre visszatért a kontroll szintre. Ezzel szemben a C/EBP expresszió növekedett. az alfa csak a 10. héten volt látható. Egy in vitro vizsgálat kimutatta, hogy a delta C/EBP delta expressziója 24 óra elteltével szignifikánsan megnőtt, de 48 vagy 72 óra elteltével nem. A C/EBP béta-expresszió 48 óra után volt a legmagasabb, míg a C/EBP alfa-expresszió 72 óra után volt a legmagasabb. Azt is tapasztaltuk, hogy az etanol és az olajsav alacsony koncentrációja növelte a C/EBP delta expressziót a HepG2 sejtekben.

következtetés:

Úgy tűnik, hogy a C/EBP delta expresszió fontos szerepet játszik az etanollal indukált hepatosteatosis korai szakaszában egerekben és etanollal kezelt HepG2 sejtekben. Ezenkívül az EtOH + HF növeli a delta C/EBP expressziót a HepG2 sejtekben. Így a C/EBP delta terápiás célpont lehet alkoholos hepatosteatosisban.

Az akut vagy krónikus alkoholfogyasztás súlyos májkárosodást okozhat 1. Az alkoholról ismert, hogy károsítja a zsír oxidációját és stimulálja a máj lipogenezisét 2, 3. Ezért az alkoholfogyasztás máj steatosis kialakulásához vezethet. A máj alkoholos steatosisának legtöbb tanulmánya arra összpontosított, hogy az etanol képes megváltoztatni a máj redox állapotát és gátolni a zsírsav oxidációt 3, 4. Korábbi tanulmányok valóban kimutatták a zsírsav-oxidációban szerepet játszó egyes enzimek visszaszorítását és a lipogén enzimek indukcióját etanollal táplált állatokban 2, 5. Kimutatták, hogy a májban a de novo zsírsavszintézis fokozódik az etanollal az adipogén enzimek, köztük a peroxiszóma proliferátor által aktivált alfa (PPAR alfa) és/vagy a szterin szabályozó elemet kötő fehérje 1 (SREBP-1) indukciójával összefüggésben. ) 2, 6. Az etanol steatózist okozó mechanizmusai azonban számosak és összetettek.

A CCAAT fokozó kötő fehérjék (C/EBP) a bázikus leucin cipzár transzkripciós faktorok családja, amelyek részt vesznek a sejtek differenciálódásának és a 7, 8, 9 funkcióinak szabályozásában. A C/EBP család hat tagját ismertették, köztük a C/EBP alfa, béta, gamma, delta, epsilon és a zeta 10-et. A C/EBP alfa, béta és delta fontos transzkripciós tényező a zsír differenciálódásában. A C/EBP-k befolyásolhatják az adipogenezist azáltal, hogy szabályozzák és koordinálják a transzkripciós faktorok kaszkádját, amelyek együttesen differenciált állapot kialakulásához vezetnek 11. Például kimutatták, hogy a C/EBP béta és a delta expressziója az adipogenezis elején, míg a C/EBP alfa sokkal később, 12, 13. Kimutatták, hogy a C/EBP béta és a delta kulcsfontosságú szerepe az adipogenezisben megzavarja mindkét gént, megakadályozva a zsírszövet normális fejlődését 14. Ezenkívül a delta C/EBP csendesítés rontja az adipocita differenciálódási faktor 49 (fad49) expresszióját, amely az adipogenezisben fel van szabályozva, és úgy tűnik, hogy a folyamat elején kulcsszerepet játszik. .

McKnight és mtsai. A 16. ábra azt mutatta, hogy a delta C/EBP önmagában minimális adipogén aktivitással rendelkezik, és a delta C/EBP béta és C/EBP fontos szerepet játszik a C/EBP alfa és a PPAR gamma expressziójának kiváltásában. Lai és mtsai. A 17. ábra azt mutatta, hogy a C/EBP delta expresszió indukálása átmenetileg aktiválja a PPAR gamma 2 transzkripciót, amely részt vesz az adiopocitaszerű lipogenezisben a HepG2 sejtekben. E három C/EBP izoform expressziójának időprofilja a zsírdifferenciálás során tükrözheti a terminális sejtek differenciálódásának folyamatát szabályozó szabályozó kaszkád alapjait 18 .

Korábbi vizsgálatok az etanol C/EBP-re gyakorolt ​​hatását vizsgálták állatokban és sejttenyészetekben, de az eredmények következetlenek 10, 19, 20. Ezenkívül kevés vagy egyáltalán nem áll rendelkezésre információ az etanol delta C/EBP-re gyakorolt ​​hatásáról. Ebben a tanulmányban in vivo és in vitro kísérleteket végeztünk a delta C/EBP delta expressziójának változásainak vizsgálatára etanol által kiváltott hepatosteatosisban. Feltételeztük, hogy a delta C/EBP fontos transzkripciós faktor a korai stádiumú etanol által kiváltott hepatosteatosisban.

az eredmény

Az etanol adagolása és a magas zsírtartalmú étrend fokozza a májműködési rendellenességeket

Öt hét kezelés után a szérum AST és ALT szintje szignifikánsan magasabb volt az egerekben az EtOH, HF és EtOH + HF csoportokban, mint a kontroll csoportban (P

A máj hisztopatológiai változásai a C57BL/6J egereknél. (A) 5 hetes kezelés; a kontroll egerek máját (kontroll), az egereket etanollal (EtOH), a magas zsírtartalmú diétás egerekkel (HF) vagy a magas zsírtartalmú étrenddel kombinálva adott etanolt (EtOH + HF). (B) 10 hetes kezelés, kontroll egerek májának (kontroll), egereknek etanollal (EtOH), magas zsírtartalmú (HF) vagy etanolos kombinációjának adagolása magas zsírtartalmú egerekkel (EtOH + HF) (HE) történő festéssel, × 200).

Teljes méretű kép

C/EBP alfa, béta és delta fehérje expresszió C57BL/6J (B6) egerekben etanollal/anélkül és/magas zsírtartalom nélkül

Annak meghatározására, hogy a C/EBP-k részt vesznek-e az etanol által kiváltott máj steatosis előrehaladásában, meghatároztuk a C/EBP alfa, béta és delta expresszióját az egér májában etanolos kezelés után, HF diétával vagy anélkül, 5 hét és 10 hét alatt. . 5 hetes kezelés után a máj C/EBP delta expressziója szignifikánsan (2,3-szoros) növekedett etanollal kezelt egerekben, összehasonlítva a kontroll egerek expressziójával. Ezenkívül a máj C/EBP delta-expressziója EtOH + HF-nal kezelt egereknél magasabb volt, mint az expresszió egerekben, amelyeket vagy EtOH-val, vagy csak HF-vel kezeltek. 10 hetes kezelés után azonban helyreállt a máj delta C/EBP expressziója EtOH, HF és EtOH + HF kezelt egerekben a kontroll egerek számára (2A. Ábra).

A delta, a béta és az alfa CCAAT fokozó fehérje (C/EBP) delta, béta és alfa fehérje expressziója C57BL/6J egerekben, amelyeket szájon át kezeltek etanollal (4 g/ttkg; EtOH) magas zsírtartalmú étrenddel vagy anélkül 5 vagy 10 hét. A felső panelek a delta C/EBP (A), a béta (B) és az alfa (C) western blotjai. A fehérjeszintek denzitometriai meghatározása (átlag ± SD, n = 3-4); azok az értékek, amelyek nem rendelkeznek közös betűvel, jelentősen különböznek (P és P> 0,05, b P e P

A delta, a béta és az alfa CCAAT fokozó kötő fehérje (C/EBP) fehérje expressziója HepG2 sejtekben etanollal inkubálva. A HepG2 sejteket különböző koncentrációjú etanollal (0, 10, 100, 200 vagy 400 mmol/l) kezeltük 24 órán át. A felső panelek a C/EBP delta (A), a béta (B) és az alfa (C) Western-blotjai. A fehérje szintek denzitometriai meghatározása (átlag ± SD). n = 3-4. a P> 0, 05, b P

A delta, a béta és az alfa CCAAT fokozó kötő fehérje (C/EBP) fehérje expressziója HepG2 sejtekben etanollal/anélkül inkubálva. A HepG2 sejteket 10 mmol/l etanollal kezeltük 24, 48 és 72 órán át. A felső panelek a delta C/EBP, a béta és az alfa western blotjai. A fehérjeszintek denzitometriai meghatározása (átlag ± SD, n = 3-4); azok az értékek, amelyek nem rendelkeznek közös betűvel, jelentősen különböznek (P és P> 0,05, b P

A CCAAT fokozó kötő fehérje (C/EBP) delta fehérje expressziója olajsavval inkubált HepG2 sejtekben. A HepG2 sejteket különböző koncentrációjú olajsavval (0, 25, 50, 100 vagy 200 μmol/l) kezeltük 72 órán át. A felső panelek a C/EBP delta western blotjai. A fehérjeszintek denzitometriai meghatározása (átlag ± SD, n = 4); azok az értékek, amelyek nem rendelkeznek közös betűvel, jelentősen eltérnek. b P c P

A CCAAT fokozó kötő fehérje (C/EBP) delta fehérje expressziója HepG2 sejtekben. A HepG2 sejteket 25 μmol/l olajsavval, 10 mmol/l etanollal vagy 25 μmol/l oleinsavval kezeltük 10 mmol/l etanollal kombinálva 24-72 órán át. A felső paneleken látható fehérje expresszió delta C/EBP. A fehérjeszintek denzitometriai meghatározása (átlag ± SD, n = 4); azok az értékek, amelyek nem rendelkeznek közös betűvel, jelentősen különböznek egymástól. b P c P f P 24. A C/EBP alfa, béta és delta fontos transzkripciós tényező a zsír differenciálódásában. A delta C/EBP korai expressziójára van szükség a C/EBP alfa és a PPAR gamma 25 hatékony indukciójához. Arról azonban keveset tudni, hogy a C/EBP-k részt vesznek-e az alkoholos hepatosteatosis progressziójában. Ebben a tanulmányban az egereket etanollal kezeltük az alkoholos hepatosteatosis kiváltására, és megállapítottuk, hogy a delta C/EBP expressziója megnövekedett a hepatosteatosis korai szakaszában, ami arra utal, hogy a delta C/EBP fontos szerepet játszik az alkoholos hepatosteatosis előrehaladásában.

Ebben a tanulmányban kimutattuk, hogy az etanol beadása májkárosodást okozott, amit az emelkedett szérum AST- és ALT-szint és kóros változások bizonyítanak, amelyek azt mutatták, hogy az etanollal kezelt egerek hepatocitáiban 5 héten át kezdtek felhalmozódni a lipidek. A 10 hétig etanollal kezelt egereknél súlyosabb hepatosteatosis alakult ki, mint az 5 héten át kezelt állatokban. Az ALT sokkal alacsonyabb volt az EtOH + HF-nal kezelt egerekben, mint a kizárólag etanollal kezelt egerekben. Feltételezzük, hogy a magas zsírtartalmú étrend megvédhet az etanol okozta májkárosodástól, amelynek oka lehet az etanol felszívódásának csökkenése a gyomorban. Az EtOH + HF-kezelt egerek májának súlyosabb hepatosteatotikus változásai valószínűleg az EtOH és a HF együttes hatásának voltak köszönhetők, amint ez a tanulmány a delta C/EBP és esetleg más C/EBP fokozott expressziójával számolt be.

Kimutattuk, hogy a delta C/EBP részt vett az etanol által kiváltott máj steatosis előrehaladásában, és hogy a delta expressziója nagyobb volt, mint a C/EBP béta expressziója az 5. héten (2, 3 és 1-4-szeres növekedés), míg a C/EBP alfa kifejezés csak a 10. héten volt nyilvánvaló. Érdekes módon a C/EBP béta és a delta máj expressziója visszatért a kontroll szintre a 10. hétre. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a delta C/EBP ebben az egérmodellben fontos szerepet játszhat a hepatosteatosis korai szakaszában, de nem a késői fázisban. Ezzel szemben a C/EBP alfa részt vehet a máj steatosisának késői fázisában egerekben.

Olainsavval inkubált HepG2 sejtekben megfigyeltük, hogy a delta C/EBP expresszió szignifikánsan megnőtt. Az adatok alátámasztják azt a nézetet, hogy a delta C/EBP részt vesz az adipogén differenciálódásban 25. Ez az in vitro vizsgálat kimutatta, hogy az etanol alacsony koncentrációja (10 mmol/l) nemcsak növeli a delta C/EBP delta expressziót, hanem szinergikus hatású az olajsavval a delta C/EBP expresszió elősegítésében a HepG2 sejtekben. Meglepő módon a C/EBP alfa, béta és delta expressziója a HepG2 sejtekben a kontroll szintjéhez hasonló szintre állt vissza magasabb etanol koncentrációknál (200 és 400 mmol/l). Lehetséges, hogy az etanol alacsony és magas koncentrációja különféle mechanizmusokkal befolyásolhatja a C/EBP expresszióját. Azt a részletes mechanizmust, amellyel a delta C/EBP-t összehangolják más C/EBP-kkel más adipogén tényezők, például a PPAR, az adiponectin és az SREBP közvetítésére, még nem kellett feltárni.

Összegzésként bemutattuk a delta C/EBP delta expresszió növekedését az etanol által kiváltott hepatosteatosis viszonylag korai szakaszában egerekben. In vitro vizsgálatunk továbbá azt mutatja, hogy az etanol és az olajsav növeli a delta C/EBP expressziót a HepG2 sejtekben. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a delta C/EBP gátlása potenciális terápiás célpont az alkoholos hepatosteatosisban.

A szerző közreműködése

A tanulmányt Miao-lin HU és Yu-hsuan CHEN tervezte; Yu-hsuan CHEN, Chih-min YANG és Shih-pei CHANG kísérletet hajtott végre és elemezte az adatokat; Az újságot a Miao-lin HU és Yu-hsuan CHEN írta.