Mô hình biểu hiện gen trong quá trình kích hoạt các tế bào sao gan ở chuột được đánh giá bằng vi mạch cDNA

Archives of Pharmacal Research - Tập 30 - Trang 1410-1418 - 2007
Sun Wook Woo1,2, Kwan-Ik Hwang1, Myeon-Woo Chung1, Sun Kyung Jin1, Syrie Bang1, Sung Ho Lee3, Sung Hee Lee2, Hye Joo Chung1, Dong Hwan Sohn2
1National Institute of Toxicological Research, Korea Food and Drug Administration, Seoul, Korea
2Department of Pharmacy, Medicinal Resources Research Center, Wonkwang University, Iksan, Korea
3Department of Thoracic & Cardiovascular Surgery, Anam Hospital, Korea University, Seoul, Korea

Tóm tắt

Các tế bào sao gan (HSCs) được kích hoạt bằng cách sản xuất các thành phần mô liên kết có thể gây hại trong quá trình xơ hóa gan, do đó chúng đóng vai trò thiết yếu trong sự phát triển của quá trình hình thành xơ gan. Mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra sự khác biệt trong các mô hình biểu hiện gen trong quá trình kích hoạt HSCs bằng vi mạch cDNA bổ sung. Các HSCs đã được tách chiết từ gan chuột bình thường và được nuôi cấy trong 0 (3 giờ), 3, 5 và 7 ngày. RNA đã được chiết xuất từ các tế bào nuôi cấy ở mỗi thời điểm. RNA mục tiêu đã được lai hóa với các mồi chuỗi gen cụ thể được cố định trên các chip. Tín hiệu lai hóa đã được đánh giá bằng cách sử dụng máy quang học chụp laser quét đồng phẳng. Việc so sánh các tín hiệu và mô hình lai hóa cho phép xác định các mRNA được biểu hiện khác biệt. Phân tích thống kê được sử dụng để phân loại và phân nhóm các gen theo sự điều chỉnh tăng lên hoặc giảm đi. Kết quả cho thấy có 33 ứng cử viên gen giai đoạn đầu được điều chỉnh tăng và 36 ứng cử viên gen giai đoạn muộn được điều chỉnh tăng. Nghiên cứu theo thời gian này đã phát hiện ra một số gen mới liên quan đến quá trình hình thành xơ trong quá trình kích hoạt HSCs.

Từ khóa

#tế bào sao gan #xơ hóa gan #biểu hiện gen #vi mạch cDNA #RNA #kích hoạt tế bào

Tài liệu tham khảo

Cassiman, D., Roskams, T., van Pelt, J., Libbrecht, L., Aertsen, P., Crabbe, T., Vankelecom, H., and Denef, C., Alpha B- crystallin expression in human and rat hepatic stellate cells.J. Hepatol., 35, 200–207 (2001). Eng, F. J. and Friedman, S. L., Fibrogenesis I. New insights into hepatic stellate cell activation: the simple becomes complex.Am. J. Physiol. Gastrointest Liver Physiol., 279, G7-G11 (2000). Friedman, S. L., Seminars in medicine of the Beth Israel Hospital, Boston. The cellular basis of hepatic fibrosis. Mechanisms and treatment strategies.N. Engl. J. Med., 328, 1828–1835 (1993). Friedman, S. L., Molecular regulation of hepatic fibrosis, an integrated cellular response to tissue injury.J. Biol. Chem., 275, 2247–2250 (2000). Friedman, S. L., Roll, F. J., Boyles, J., and Bissell, D. M., Hepatic lipocytes: the principal collagen-producing cells of normal rat liver.Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 82, 8681–8685 (1985). Galli, A., Crabb, D. W., Ceni, E., Salzano, R., Mello, T., Svegliati-Baroni, G., Ridolfi, F., Trozzi, L., Surrenti, C., and Casini, A., Antidiabetic thiazolidinediones inhibit collagen synthesis and hepatic stellate cell activation in vivo and in vitro.Gastroenterology, 122, 1924–1940 (2002). Ge, X., Penney, L. C., van deRijn, I., and Tanner, M. E., Active site residues and mechanism of UDP-glucose dehydrogenase.Eur. J. Biochem., 271, 14–22 (2004). Gressner, A. M., Cytokines and cellular crosstalk involved in the activation of fat-storing cells.J. Hepatol., 22, 28–36 (1995). Gressner, A. M., The cell biology of liver fibrogenesis — an imbalance of proliferation, growth arrest and apoptosis of myofibroblasts.Cell Tissue Res., 292, 447–452 (1998). Gressner, A. M. and Bachern, M. G. Cellular sources of non- collagenous matrix proteins: role of fat-storing cells in fibrogenesis.Semin Liver Dis., 10, 30–46 (1990). Hedenfalk, I., Duggan, D., Chen, Y., Radmacher, M., Bittner, M., Simon, R., Meltzer, P., Gusterson, B., Esteller, M., Kallioniemi, O. P.,et al., Gene-expression profiles in hereditary breast cancer.N. Engl. J. Med., 344, 539–548 (2001). Ikeda, K., Kawada, N., Wang, Y. Q., Kadoya, H., Nakatani, K., Sato, M., and Kaneda, K., Expression of cellular prion protein in activated hepatic stellate cells.Am. J. Pathol., 153, 1695- 1700 (1998). Kawada, N., The hepatic perisinusoidal stellate cell.Histol. Histopathol, 12, 1069–1080 (1997). Knittel, T., Schuppan, D., Meyer zum Buschenfelde, K. H., and Ramadori, G., Differential expression of collagen types I, III, and IV by fat-storing (Ito) cells in vitro.Gastroenterology, 102, 1724–1735 (1992). Kristensen, D. B., Kawada, N., Imamura, K., Miyamoto, Y., Tateno, C., Seki, S., Kuroki, T., and Yoshizato, K., Proteome analysis of rat hepatic stellate cells.Hepatology, 32, 268–277 (2000). Lang, A., Schrum, L. W., Schoonhoven, R., Tuvia, S., Solis-Herruzo, J. A., Tsukamoto, H., Brenner, D. A., and Rippe, R. A., Expression of small heat shock protein alphaB-crystallin is induced after hepatic stellate cell activation.Am. J. Physiol. Gastrointest Liver Physiol., 279, G1333–1342 (2000). Lee, S. H., Seo, G. S., Park, Y. N., Yoo, T. M., and Sohn, D. H., Effects and regulation of osteopontin in rat hepatic stellate cells.Biochem. Pharmacol., 68, 2367–2378 (2004). Li, D. and Friedman, S. L., Liver fibrogenesis and the role of hepatic stellate cells: new insights and prospects for therapy.J. Gastroenterol Hepatol.., 14, 618–633 (1999). Liu, C., Gaca, M. D., Swenson, E. S., Vellucci, V. F., Reiss, M., and Wells, R. G., Smads 2 and 3 are differentially activated by transforming growth factor-beta (TGF-beta) in quiescent and activated hepatic stellate cells. Constitutive nuclear localization of Smads in activated cells is TGF-beta-indepen- dent.J. Biol. Chem., 278, 11721–11728 (2003). Liu, X. J., Yang, L., Luo, F. M., Wu, H. B., and Qiang, Q., Association of differentially expressed genes with activation of mouse hepatic stellate cells by high-density cDNA microarray.World. J. Gastroenterol., 10, 1600–1607 (2004). Liu, X. J., Yang, L., Mao, Y. Q., Wang, Q., Huang, M. H., Wang, Y. P., and Wu, H. B., Effects of the tyrosine protein kinase inhibitor genistein on the proliferation, activation of cultured rat hepatic stellate cells.World J. Gastroenterol., 8, 739–745 (2002). Mann, D. A. and Smart, D. E., Transcriptional regulation of hepatic stellate cell activation.Gut, 50, 891–896 (2002). Nielsen, T. O., West, R. B., Linn, S. C., Alter, O., Knowling, M. A., O’Connell, J. X., Zhu, S., Fero, M., Sherlock, G., Pollack, J. R. et al., Molecular characterisation of soft tissue tumours: a gene expression study.Lancet, 359, 1301–1307 (2002). Pinzani, M., Novel insights into the biology and physiology of the Ito cell.Pharmacol. Ther., 66, 387–412 (1995). Pinzani, M. and Gentilini, P., Biology of hepatic stellate cells and their possible relevance in the pathogenesis of portal hypertension in cirrhosis.Semin Liver Dis., 19, 397–410 (1999). Pinzani, M. and Marra, F., Cytokine receptors and signaling in hepatic stellate cells.Semin Liver Dis., 21, 397–416 (2001). Ramadori, G., The stellate cell (Ito-cell, fat-storing cell, lipocyte, perisinusoidal cell) of the liver. New insights into pathophysiology of an intriguing cell.Virchows Arch. B. Cell Pathol. Incl. Mol. Pathol., 61, 147–158 (1991). Ratziu, V., Lalazar, A., Wong, L., Dang, Q., Collins, C., Shaulian, E., Jensen, S., and Friedman, S. L., Zf9, a Kruppel-like transcription factor up-regulated in vivo during early hepatic fibrosis.Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 95, 9500–9505 (1998). Svegliati-Baroni, G., Ridolfi, F., Di Sario, A., Casini, A., Marucci, L., Gaggiotti, G., Orlandoni, P., Macarri, G., Perego, L., Benedetti, A.et al., Insulin and insulin-like growth factor-1 stimulate proliferation and type I collagen accumulation by human hepatic stellate cells: differential effects on signal transduction pathways.Hepatology, 29, 1743–1751 (1999). van ’t Veer, L. J., Dai, H., van de Vijver, M. J., He, Y. D., Hart, A.A., Mao, M., Peterse, H. L., van der Kooy, K., Marton, M. J., Witteveen, A. T. et al., Gene expression profiling predicts clinical outcome of breast cancer.Nature, 415, 530–536 (2002). van de Vijver, M. J., He, Y. D., van’t Veer, L. J., Dai, H., Hart, A. A., Voskuil, D. W., Schreiber, G. J., Peterse, J. L., Roberts, C., Marton, M. J. et al., A gene-expression signature as a predictor of survival in breast cancer.N. Engl. J. Med., 347, 1999–2009 (2002). Woo, S. W., Lee, S. H., Kang, H. C., Park, E. J., Zhao, Y. Z., Kim, Y. C., and Sohn, D. H., Butein suppresses myofibroblastic differentiation of rat hepatic stellate cells in primary culture.J. Pharm. Pharmacol., 55, 347–352 (2003). Woo, S. W., Nan, J. X., Lee, S. H., Park, E. J., Zhao, Y. Z., and Sohn, D. H., Aloe emodin suppresses myofibroblastic differentiation of rat hepatic stellate cells in primary culture.Pharmacol. Toxicol., 90, 193–198 (2002).