expresia

  • abstract
  • scopul:
  • metode:
  • rezultatele:
  • concluzie:
  • introducere
  • Rezultatul
  • Etanolul și o dietă bogată în grăsimi cresc anomaliile funcției hepatice
  • Histologia ficatului animalelor experimentale
  • Expresii proteine ​​alfa, beta și delta C/EBP la șoareci C57BL/6J (B6) cu/fără etanol și fără/cu conținut ridicat de grăsimi
  • Exprimarea proteinelor de C/EBP alfa, beta și delta în celulele HepG2 cu/fără etanol
  • Exprimarea proteinei delta C/EBP în celulele HepG2 cu/fără acid oleic
  • Expresia proteinei Delta C/EBP în celulele HepG2 incubate cu etanol și/sau fără acid oleic
  • discuţie
  • Contribuția autorului

abstract

Alcoolul, care este metabolizat predominant în ficat, este un toxic major în ficat care induce cu ușurință steatoza hepatică. Expresia proteinei de legare a amplificatorului CCAAT (C/EBP), în special a soiului delta C/EBP, este crescută în faza incipientă a adipogenezei. Cu toate acestea, rolul delta C/EBP în hepatosteatoza indusă de etanol este neclară.

metode:

Șoarecii masculi C57BL/6J au fost împărțiți în mod aleatoriu în unul din cele patru grupuri: un grup martor, un grup etanol administrat oral (4 g etanol/kg greutate corporală) (EtOH), un grup bogat în grăsimi (HF) și un grup EtOH + HF grup. Șoarecii au fost sacrificați după 5 sau 10 săptămâni pentru diferite măsurători. Efectul in vitro al etanolului asupra expresiei C/EBP alfa, beta și delta a fost studiat în celulele HepG2.

rezultatele:

Până în săptămâna 5, expresia delta C/EBP în ficat și beta-proteină (de 2,3 ori respectiv de 1,4 ori) a crescut semnificativ în tratamentul cu etanol, care apoi a revenit la nivelurile de control până în săptămâna 10. În schimb, expresia C/EBP a crescut. alfa nu a fost evident până în săptămâna 10. Un studiu in vitro a arătat că expresia delta C/EBP delta a crescut semnificativ după 24 de ore, dar nu după 48 sau 72 de ore. Expresia beta C/EBP a fost cea mai mare după 48 de ore, în timp ce expresia alfa C/EBP a fost cea mai mare după 72 de ore. De asemenea, am constatat că concentrațiile scăzute de etanol plus acid oleic au crescut expresia delta C/EBP în celulele HepG2.

concluzie:

Expresia delta C/EBP pare să joace un rol important în faza incipientă a hepatosteatozei induse de etanol la șoareci și celule HepG2 tratate cu etanol. În plus, EtOH + HF crește expresia delta C/EBP în celulele HepG2. Astfel, delta C/EBP poate fi o țintă terapeutică în hepatosteatoza alcoolică.

Consumul acut sau cronic de alcool poate provoca leziuni hepatice grave 1. Se știe că alcoolul afectează oxidarea grăsimilor și stimulează lipogeneza ficatului 2, 3. Prin urmare, consumul de alcool poate duce la dezvoltarea steatozei hepatice. Majoritatea studiilor asupra steatozei alcoolice a ficatului s-au concentrat pe capacitatea etanolului de a schimba starea redox în ficat și de a inhiba oxidarea acizilor grași 3, 4. Într-adevăr, studiile anterioare au arătat reprimarea unor enzime implicate în oxidarea acizilor grași și inducerea enzimelor lipogene la animalele hrănite cu etanol 2, 5. S-a demonstrat că sinteza de novo a acizilor grași în ficat crește odată cu etanolul în asociere cu inducerea enzimelor adipogene, incluzând receptorul alfa activat de proliferatorul peroxizomului (PPAR alfa) și/sau proteina de legare a elementelor de reglare a sterolului 1 (SREBP-1). ) 2, 6. Cu toate acestea, mecanismele prin care etanolul provoacă steatoză sunt numeroase și complexe.

Proteinele de legare a amplificatorului CCAAT (C/EBPs) sunt o familie de factori de transcripție cu fermoar de leucină de bază implicați în reglarea diferențierii celulare și a funcțiilor 7, 8, 9. Au fost descriși șase membri ai familiei C/EBP, inclusiv C/EBP alfa, beta, gamma, delta, epsilon și zeta 10. C/EBP alfa, beta și delta sunt factori de transcripție importanți în diferențierea grăsimilor. C/EBPs pot afecta adipogeneza prin reglarea și coordonarea unei cascade de factori de transcripție care împreună duc la formarea unei stări diferențiate 11. De exemplu, C/EBP beta și delta s-au dovedit a fi exprimate la începutul adipogenezei, în timp ce C/EBP alfa se exprimă mult mai târziu 12, 13. S-a demonstrat că rolul vital jucat de C/EBP beta și delta în adipogeneză perturbă ambele gene, prevenind dezvoltarea normală a țesutului adipos 14. În plus, mutarea delta C/EBP afectează expresia factorului de diferențiere a adipocitelor 49 (fad49), care este reglat în adipogeneză și pare să joace un rol cheie la începutul procesului. .

McKnight și colab. 16 a arătat că delta C/EBP singur are o activitate adipogenă minimă și delta C/EBP beta și C/EBP joacă un rol important în inducerea expresiei C/EBP alfa și PPAR gamma. Lai și colab. 17 au arătat că inducerea expresiei delta C/EBP activează tranzitoriu transcripția PPAR gamma 2, care este implicată în lipogeneza asemănătoare adiopocitelor în celulele HepG2. Profilul de timp al expresiei acestor trei izoforme C/EBP în timpul diferențierii grăsimilor poate reflecta baza cascadei de reglementare care controlează procesul de diferențiere a celulelor terminale 18 .

Studiile anterioare au examinat efectul etanolului asupra C/EBP la animale și culturi celulare, dar rezultatele sunt inconsistente 10, 19, 20. În plus, sunt disponibile puține informații sau deloc despre efectul etanolului asupra delta C/EBP. În acest studiu, am efectuat experimente in vivo și in vitro pentru a investiga modificările expresiei delta C/EBP delta în hepatosteatoza indusă de etanol. Am emis ipoteza că delta C/EBP a fost un factor important de transcripție în hepatosteatoza indusă de etanol în stadiu incipient.

Rezultatul

Etanolul și o dietă bogată în grăsimi cresc anomaliile funcției hepatice

După 5 săptămâni de tratament, nivelurile serice de AST și ALT au fost semnificativ mai mari la șoareci în grupurile EtOH, HF și EtOH + HF decât în ​​grupul martor (P

Modificări histopatologice ale ficatului de la șoareci C57BL/6J. (A) tratament de 5 săptămâni; ficatul șoarecilor martor (martor), șoarecilor cărora li s-a administrat etanol (EtOH), șoarecilor cu dietă bogată în grăsimi (HF) sau etanol administrat în combinație cu o dietă bogată în grăsimi (EtOH + HF). (B) tratament de 10 săptămâni, ficat de șoareci martor (martor), șoareci administrați cu etanol (EtOH), șoareci cu conținut ridicat de grăsimi (HF) sau etanol administrat în combinație cu șoareci cu conținut ridicat de grăsimi (EtOH + HF) (HE), × 200).

Imagine la dimensiune completă

Expresii proteine ​​alfa, beta și delta C/EBP la șoareci C57BL/6J (B6) cu/fără etanol și fără/cu conținut ridicat de grăsimi

Pentru a determina dacă C/EBPs sunt implicate în progresia steatozei hepatice indusă de etanol, am determinat expresia C/EBP alfa, beta și delta în ficatul de șoarece după tratamentul cu etanol, cu sau fără dietă HF, timp de 5 săptămâni și 10 săptămâni . După 5 săptămâni de tratament, expresia hepatică C/EBP delta a fost semnificativ crescută (de 2,3 ori) la șoarecii tratați cu etanol comparativ cu expresia la șoarecii martor. În plus, expresia hepatică C/EBP delta la șoarecii tratați cu EtOH + HF a fost mai mare decât expresia la șoarecii tratați fie cu EtOH, fie cu HF singur. Cu toate acestea, după 10 săptămâni de tratament, expresia hepatică C/EBP delta la șoareci tratați cu EtOH, HF și EtOH + HF a fost restaurată pentru a controla șoarecii (Figura 2A).

Exprimarea proteinelor delta, beta și alfa proteină CCAAT (C/EBP) delta, beta și alfa la șoareci C57BL/6J tratați oral cu etanol (4 g/kg BW; EtOH) cu sau fără o dietă bogată în grăsimi (HF) pentru 5 sau 10 săptămâni. Panourile superioare sunt western blots ale delta C/EBP (A), beta (B) și alfa (C). Cuantificarea densitometrică a nivelurilor de proteine ​​(medie ± SD, n = 3-4); valorile care nu împărtășesc o literă comună sunt semnificativ diferite (P și P> 0,05, b P e P

Expresia proteinelor proteinei de legare a potențiatorului CCAAT delta, beta și alfa (C/EBP) în celulele HepG2 incubate cu etanol. Celulele HepG2 au fost tratate cu diferite concentrații de etanol (0, 10, 100, 200 sau 400 mmol/l) timp de 24 de ore. Panourile superioare sunt Western blots de C/EBP delta (A), beta (B) și alfa (C). Cuantificarea densitometrică a nivelurilor de proteine ​​(medie ± SD). n = 3-4. a P> 0, 05, b P

Exprimarea proteinelor proteinei de legare a intensificatorului CCAAT delta, beta și alfa (C/EBP) în celulele HepG2 incubate cu/fără etanol. Celulele HepG2 au fost tratate cu 10 mmol/L etanol timp de 24, 48 și 72 de ore. Panourile superioare sunt western blots ale delta C/EBP, beta și alfa. Cuantificarea densitometrică a nivelurilor de proteine ​​(medie ± SD, n = 3-4); valorile care nu împărtășesc o literă comună sunt semnificativ diferite (P și P> 0,05, b P

Exprimarea proteinei proteinei de legare CCAAT (C/EBP) delta în celulele HepG2 incubate cu acid oleic. Celulele HepG2 au fost tratate cu diferite concentrații de acid oleic (0, 25, 50, 100 sau 200 μmol/l) timp de 72 de ore. Panourile superioare sunt western blots ale deltei C/EBP. Cuantificarea densitometrică a nivelurilor de proteine ​​(medie ± SD, n = 4); valorile care nu împărtășesc o literă comună sunt semnificativ diferite. b P c P

Exprimarea proteinei proteinei de legare CCAAT (C/EBP) delta în celulele HepG2. Celulele HepG2 au fost tratate cu 25 μmol/L acid oleic, 10 mmol/L etanol sau 25 μmol/L acid oleic în combinație cu 10 mmol/L etanol timp de 24-72 ore. Expresia proteinei prezentată în panourile superioare este delta C/EBP. Cuantificarea densitometrică a nivelurilor de proteine ​​(medie ± SD, n = 4); valorile care nu împărtășesc o literă comună sunt semnificativ diferite. b P c P f P 24. C/EBP alfa, beta și delta sunt factori de transcripție importanți în diferențierea grăsimilor. Expresia timpurie a delta C/EBP este necesară pentru inducerea eficientă a C/EBP alfa și PPAR gamma 25. Cu toate acestea, se știe puțin despre dacă C/EBPs sunt implicate în progresia hepatosteatozei alcoolice. În acest studiu, am tratat șoareci cu etanol pentru a induce hepatosteatoza alcoolică și am constatat că expresia delta C/EBP a fost crescută în stadiile incipiente ale hepatosteatozei, sugerând că delta C/EBP joacă un rol major în progresia hepatosteatozei alcoolice.

În acest studiu, am arătat că administrarea de etanol a cauzat leziuni hepatice, dovadă fiind nivelul seric crescut al AST și ALT și modificările patologice care au arătat că lipidele au început să se acumuleze în hepatocitele șoarecilor tratați cu etanol timp de 5 săptămâni. Șoarecii tratați cu etanol timp de 10 săptămâni au dezvoltat hepatosteatoză mai severă decât animalele tratate timp de 5 săptămâni. ALT a fost mult mai scăzută la șoarecii tratați cu EtOH + HF decât la șoarecii tratați cu etanol singur. Ipotezăm că o dietă bogată în grăsimi poate proteja împotriva afectării hepatice induse de etanol, care se poate datora unei reduceri a absorbției etanolului în stomac. Modificări hepatosteatotice mai severe la nivelul ficatului șoarecilor tratați cu EtOH + HF s-au datorat probabil efectului combinat al EtOH și HF, după cum sa raportat în acest studiu prin expresia crescută a delta C/EBP și, eventual, a altor C/EBP.

Am arătat că delta C/EBP a fost implicată în progresia steatozei hepatice indusă de etanol și că expresia acesteia a fost mai mare decât expresia beta C/EBP în săptămâna 5 (creștere de 2, 3 și 1, de 4 ori), în timp ce C/EBP alfa nu a fost evident până în săptămâna 10. Interesant este că expresia hepatică a C/EBP beta și delta a revenit la nivelurile de control până în săptămâna 10. Aceste rezultate sugerează că delta C/EBP poate juca un rol important în faza incipientă, dar nu și în faza târzie a hepatosteatozei, în acest model de șoarece. În schimb, C/EBP alfa poate fi implicat în faza târzie a steatozei hepatice la șoareci.

În celulele HepG2 incubate cu acid oleic, am observat că expresia delta C/EBP a fost semnificativ crescută. Datele susțin opinia că Delta C/EBP este implicată în diferențierea adipogenă 25. Acest studiu in vitro a relevat că o concentrație scăzută (10 mmol/L) de etanol nu numai că a crescut expresia delta C/EBP delta, dar a fost, de asemenea, sinergică cu acidul oleic în promovarea expresiei delta C/EBP în celulele HepG2. În mod surprinzător, expresia C/EBP alfa, beta și delta în celulele HepG2 a fost restabilită la un nivel similar nivelului de control la concentrații mai mari de etanol (200 și 400 mmol/l). Este posibil ca concentrațiile mici și mari de etanol să afecteze expresia C/EBP prin diferite mecanisme. Mecanismele detaliate prin care delta C/EBP este coordonată cu alte C/EBP pentru a media alți factori adipogeni, cum ar fi PPAR, adiponectina și SREBP, nu au fost încă explorate.

În concluzie, am demonstrat o creștere a expresiei delta C/EBP delta în faza relativ timpurie a hepatosteatozei induse de etanol la șoareci. Studiul nostru in vitro arată în continuare că etanolul plus acidul oleic măresc expresia delta C/EBP în celulele HepG2. Aceste rezultate sugerează că inhibarea delta C/EBP este o potențială țintă terapeutică în hepatosteatoza alcoolică.

Contribuția autorului

Studiul a fost proiectat de Miao-lin HU și Yu-hsuan CHEN; Yu-hsuan CHEN, Chih-min YANG și Shih-pei CHANG au efectuat un experiment și au analizat datele; Ziarul a fost scris de Miao-lin HU și Yu-hsuan CHEN.