过氧化物酶体增殖物激活受体α对急性肝衰竭小鼠内质网应激的影响

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-6880.2017.01.001

中华危重症医学杂志(电子版) ›› 2017, Vol. 10 ›› Issue (01) : 3 -8. doi: 10.3877/cma.j.issn.1674-6880.2017.01.001

所属专题：文献；

论著

过氧化物酶体增殖物激活受体α对急性肝衰竭小鼠内质网应激的影响

宋金钥¹, 张向颖², 时红波², 陈德喜², 段钟平², 张桓虎¹, 任锋²^,^†(

)

^1. 030001　太原，山西医科大学第二医院消化科
^2. 100069　北京，首都医科大学附属北京佑安医院肝病研究所

收稿日期:2016-12-07 出版日期:2017-02-01
通信作者: 任锋
基金资助:
国家自然科学基金项目(81270532); 北京市自然科学基金项目(7162085); 首都特色临床应用研究项目(Z121107001012167); 北京市卫生系统高层次卫生技术人才培养计划项目(2013-3-075)

Effect of peroxisome proliferator activated receptor α on endoplasmic reticulum stress in acute liver failure mice

Jinyue Song¹, Xiangying Zhang², Hongbo Shi², Dexi Chen², Zhongping Duan², Huanhu Zhang¹, Feng Ren²^,^†()

^1. Department of Gastroenterology, Second Hospital, Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China
^2. Institute of Liver Disease, Beijing Youan Hospital, Capital Medical University, Beijing 100069, China

Received:2016-12-07 Published:2017-02-01
Corresponding author: Feng Ren
About author:
Corresponding author: Ren Feng, Email: renfeng7512@hotmail.com

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引用本文：

宋金钥, 张向颖, 时红波, 陈德喜, 段钟平, 张桓虎, 任锋. 过氧化物酶体增殖物激活受体α对急性肝衰竭小鼠内质网应激的影响[J/OL]. 中华危重症医学杂志(电子版), 2017, 10(01): 3-8.

Jinyue Song, Xiangying Zhang, Hongbo Shi, Dexi Chen, Zhongping Duan, Huanhu Zhang, Feng Ren. Effect of peroxisome proliferator activated receptor α on endoplasmic reticulum stress in acute liver failure mice[J/OL]. Chinese Journal of Critical Care Medicine(Electronic Edition), 2017, 10(01): 3-8.

目的

研究过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）通过调控内质网应激（ERS）在小鼠急性肝衰竭（ALF）肝损伤病理机制中的作用。

方法

腹腔注射D-氨基半乳糖（D-GalN）和脂多糖（LPS）诱导小鼠ALF模型。将小鼠分为对照组（仅给予相应量的磷酸盐缓冲液，10只）、模型组（16只）和Wy-14643干预组（造模前2 h以6 mg/kg通过尾静脉注射，16只）。同时，将模型组进一步分为给药后1、3、6 h 3个亚组，比较各亚组与对照组间内质网应激特异性凋亡蛋白CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）和PPARα表达情况。建模6 h后，检测血清丙氨酸转氨酶（ALT）、天门冬酸氨基转移酶（AST）评价肝脏功能。采用免疫印迹技术比较对照组、模型组及Wy-14643干预组间caspase-3、cleaved caspase-3、CHOP表达情况。另取13只小鼠为4-丁酸苯酯（4-PBA）干预组（建模前6 h腹腔注射给予100 mg/kg的4-PBA），比较对照组、模型组及4-PBA干预组间PPARα蛋白及mRNA表达情况。

结果

与对照组相比，随着ALF的逐渐进展，模型组给药后3、6 h CHOP表达显著升高（F = 6.341，P = 0.025），PPARα表达显著降低（F = 7.115，P = 0.022）。三组小鼠间血清ALT、AST、caspase-3、cleaved caspase-3和CHOP表达水平比较，差异均有统计学意义（F = 8.454，P = 0.027；F = 10.252，P = 0.016；F = 6.231，P = 0.042；F = 30.072，P < 0.001；F = 8.596，P = 0.014）。Wy-14643干预组血清ALT[（524 ± 330）U/L vs.（1 465 ± 485）U/L]、AST[（1 227 ± 314）U/L vs.（4 038 ± 1 537）U/L]水平均显著低于模型组（P均< 0.05），且与模型组相比，对照组与Wy-14643干预组小鼠caspase-3显著升高，cleaved caspase-3和CHOP表达显著降低（P均< 0.05）。与此同时，4-PBA干预组PPARα的mRNA和蛋白表达均显著高于模型组（F = 6.665，P = 0.017；F = 5.441，P = 0.043）。

结论

PPARα可能通过抑制严重内质网应激而保护小鼠急性肝衰竭后肝损伤。

关键词: 过氧化物酶体增殖物激活受体α, 肝功能衰竭，急性, 内质网, 小鼠

Objective

To study the role of peroxisome proliferator activated receptor α (PPARα) on serious endoplasmic reticulum stress in acute liver failure (ALF) mice induced by D-Galactosamine/lipopolysaccharide (D-GalN/LPS).

Methods

ALF model was established by intraperitoneal injection of D-GalN/LPS in C57BL/6 mice. Animal experimental groups included the control group (corresponding volume phosphate buffered saline, 10 mice), model group (16 mice), Wy-14643 group (6 mg/kg Wy-14643 by tail vein on 2 h before model establishment).Meanwhile, mice in the model group further divided into three subgroup according to 1, 3, 6 h after D-GaN/LPS injection. The expression of C/EBP homologous protein (CHOP) and peroxisome proliferator activated receptor α (PPARα) among subgroup and the control group were compared. The levels of alanine transaminase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) were detected, the expression of caspase-3, cleaved caspase-3 and CHOP were examined by Western-blotting on 6 h after model establishment. The other 13 mice were injected 100 mg/kg 4-phenylbutyrate (4-PBA) on 6 h before model establishment as the 4-PBA group. The PPARα protein and mRNA were detected and compared.

Results

In the model group on 3, 6 h after D-GaN/LPS injection, the expression of CHOP increased (F = 6.341, P = 0.025), and PPARα decreased (F = 7.115, P = 0.022) as compared with those in the control group during the progression of ALF. The ALT, AST, caspase-3, cleaved caspase-3 and CHOP among the control group, model group and Wy-14643 group all showed significant differences (F = 8.454, P = 0.027; F = 10.252, P = 0.016; F = 6.231, P = 0.042; F = 30.072, P < 0.001; F = 8.596, P = 0.014). And the levels of ALT [(524 ± 330) U/L vs.(1 465 ± 485) U/L] and AST [(1 227 ± 314) U/L vs.(4 038 ± 1 537) U/L] in the Wy-14643 group were much lower than those in the model group (all P < 0.05). In the control group and Wy-14643 group, the expression of caspase-3 increased markedly, cleaved caspase-3 and CHOP decreased obviously as compared with those in the model group (all P < 0.05). Meanwhile, the PPARα mRNA and protein in the 4-PBA group were much higher than those in the model group (F = 6.665, P = 0.017; F = 5.441, P = 0.043).

Conclusion

PPARα may have the protective effects of liver function in ALF mice by inhibiting serious endoplasmic reticulum stress.

Key words: Peroxisome proliferator-activated receptor alpha, Liver failure, acute, Endoplasmic reticulum, Mice

图1 对照组及模型组给药后1、3、6 h各亚组小鼠间PPARα和CHOP蛋白表达谱。注：a图为各组间CHOP蛋白表达变化；b图为各组间PPARα蛋白表达变化；c图为各组间CHOP及PPARα蛋白电泳图。CHOP：CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（C/EBP homologous protein）；PPARα：过氧化物酶体增殖物激活受体α（peroxisome proliferator activated receptor alpha）；与对照组比较，^*P < 0.05

图2 三组小鼠肝细胞病理图。注：a图为对照组；b图为模型组；c图为Wy-14643干预组，图中可见相对于对照组，模型组部分肝小叶出现结构紊乱、细胞肿胀变性、细胞凋亡及炎症细胞浸润，可见大块坏死区（苏木精-伊红染色　×　40）

表1 各实验组小鼠血清ALT、AST水平比较（ ± s）

组别	动物数（只）	ALT（U/L）	AST（U/L）
对照组	10	37 ± 6	42 ± 9
模型组	16	1 465 ± 485	4 038 ± 1 537
Wy-14643干预组	16	524 ± 330^a	1 227 ± 314^a
F值	?	8.454	10.252
P值	?	0.027	0.016

表1 各实验组小鼠血清ALT、AST水平比较（ ± s）

组别	动物数（只）	ALT（U/L）	AST（U/L）
对照组	10	37 ± 6	42 ± 9
模型组	16	1 465 ± 485	4 038 ± 1 537
Wy-14643干预组	16	524 ± 330^a	1 227 ± 314^a
F值	?	8.454	10.252
P值	?	0.027	0.016

图3 三组ALF小鼠肝脏组织caspase-3、cleaved caspase-3和CHOP蛋白表达的比较。注：a图为各组间caspase-3蛋白表达变化；b图为各组间cleaved caspase-3蛋白表达变化；c图为各组间CHOP蛋白表达变化；d图为三组间caspase-3、cleaved caspase-3和CHOP蛋白表达电泳图；干预组为Wy-14643干预组；CHOP：CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（C/EBP homologous protein）；与对照组比较，^*P < 0.05；与模型组比较，^#P < 0.05

图4 三组小鼠肝脏组织PPARα蛋白及mRNA表达的比较。注：a图为三组间PPARα蛋白表达的变化；b图为PPARα蛋白表达电泳图；干预组为4-丁酸苯酯干预组；PPARα：过氧化物酶体增殖物激活受体α（peroxisome proliferator activated receptor alpha）；与对照组比较，^*P < 0.05；与模型组比较，^#P < 0.05

表2 各实验组小鼠肝脏PPARα mRNA水平比较（ ± s）

组别	动物数（只）	PPARα mRNA
对照组	10	5.67 ± 0.55
模型组	16	1.23 ± 0.01
4-PBA干预组	13	8.64 ± 3.22^a
F值	?	6.665
P值	?	0.017

表2 各实验组小鼠肝脏PPARα mRNA水平比较（ ± s）

组别	动物数（只）	PPARα mRNA
对照组	10	5.67 ± 0.55
模型组	16	1.23 ± 0.01
4-PBA干预组	13	8.64 ± 3.22^a
F值	?	6.665
P值	?	0.017

1	Hoofnagle JH, Carithers RL Jr, Shapiro C, et al. Acute hepatic failure: summary of a workshop[J]. Hepatology, 1995, 21 (1): 240-252.
2	Lee WM. Etiologies of acute liver failure[J]. Semin Liver Dis, 2008, 28 (2): 142-152.
3	Polson J, Lee WM, American Association for the Study of Liver Disease. AASLD position paper: the management of acute liver failure[J]. Hepatology, 2005, 41 (5): 1179-1197.
4	Ron D, Walter P. Signal integration in the endoplasmic reticulum unfolded protein response[J]. Nat Rev Mol Cell Biol, 2007, 8 (7): 519-529.
5	Todd DJ, Lee AH, Glimcher LH. The endoplasmic reticulum stress response in immunity and autoimmunity[J]. Nat Rev Immunol, 2008, 8 (9): 663-674.
6	Xu C, Bailly-Maitre B, Reed JC. Endoplasmic reticulum stress: cell life and death decisions[J]. J Clin Invest, 2005, 115 (10): 2656-2664.
7	任锋，杨丙章，张向颖，等. 内质网应激在D-GalN/LPS诱导小鼠急性肝衰竭损伤中的作用[J]. 中华肝脏病杂志，2014，22(5):364-368.
8	焦明静，任锋，周莉，等. 过氧化物酶体增殖物激活受体α对D-氨基半乳糖联合脂多糖诱导的小鼠急性肝衰竭的保护作用与机制[J]. 中华内科杂志，2014，53(9):730-734.
9	焦明静，任锋，周莉，等. 过氧化物酶体增殖物激活受体α对小鼠急性肝衰竭的作用与机制[J]. 中华医学杂志，2014，94(26):2059-2064.
10	Menendez-Gutierrez MP, Roszer T, Ricote M. Biology and therapeutic applications of peroxisome proliferator- activated receptors[J]. Curr Top Med Chem, 2012, 12 (6): 548-584.
11	Monsalve FA, Pyarasani RD, Delgado-Lopez F, et al. Peroxisome proliferator-activated receptor targets for the treatment of metabolic diseases[J]. Mediators Inflamm, 2013: 549627.
12	Delayre-Orthez C, Becker J, Guenon I, et al. PPAR-alpha downregulates airway in?ammation induced by lipopolysaccharide in the mouse[J]. Respir Res, 2005 (6): 91.
13	Di Paola R, Esposito E, Mazzon E, et al. Absence of peroxisome proliferators-activated receptors (PPAR) alpha enhanced the multiple organ failure induced by zymosan[J]. Shock, 2006, 26 (5): 477-484.
14	Sheu MY, Fowler AJ, Kao J, et al. Topical peroxisome proliferator activated receptor-alpha activators reduce in ammation in irritant and allergic contact dermatitis models[J]. J Invest Dermatol, 2002, 118 (1): 94-101.
15	Yoo SH, Abdelmegeed MA, Song BJ. Activation of PPARa by Wy-14643 ameliorates systemic lipopolysaccharide-induced acute lung injury[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2013, 436 (3): 366-371.
16	Park DW, Jiang S, Liu Y, et al. GSK3β-dependent inhibition of AMPK potentiates activation of neutrophils and macrophages and enhances severity of acute lung injury[J]. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2014, 307 (10): L735-L745.
17	Zhao J, Wang H, Huang Y, et al. Lupus nephritis: glycogen synthase kinase 3β promotion of renal damage through activation of the NLRP3 inflammasome in lupus-prone mice[J]. Arthritis Rheumatol, 2015, 67 (4): 1036-1044.
18	翟昌林，唐关敏，胡惠林，等. 针灸预处理对大鼠心肌缺血再灌注后内质网应激的影响[J/CD]. 中华危重症医学杂志（电子版），2014，7(3):172-176.
19	严一核，孙雪东，邢海波，等. 内质网应激在大鼠急性肺损伤中的意义[J/CD]. 中华危重症医学杂志（电子版），2013，6(1):21-26.

[1]	李璐璐, 马利红, 金佳佳, 谷伟. 干扰素基因刺激因子通过肺巨噬细胞胞葬功能调控急性肺损伤小鼠修复的研究[J/OL]. 中华危重症医学杂志(电子版), 2024, 17(02): 97-103.
[2]	孙鸿坤, 艾虹, 陈正. 内质网应激介导的牙周炎骨改建失衡的研究进展[J/OL]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2024, 18(04): 211-218.
[3]	唐亦骁, 陈峻, 连正星, 胡海涛, 鲁迪, 徐骁, 卫强. 白果内酯对小鼠肝缺血再灌注损伤保护作用研究[J/OL]. 中华移植杂志(电子版), 2024, 18(05): 278-282.
[4]	张礼刚, 邹志辉, 许顺, 蔡可可, 胡永涛, 梁朝朝. 酒精对慢性非细菌性前列腺炎中T淋巴细胞变化的影响研究[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(01): 74-81.
[5]	许娟, 张党锋. 尼达尼布对肺纤维化小鼠肺功能及内质网应激反应的影响[J/OL]. 中华肺部疾病杂志(电子版), 2023, 16(05): 673-675.
[6]	唐英俊, 李华娟, 王赛妮, 徐旺, 刘峰, 李羲, 郝新宝, 黄华萍. 人脐带间充质干细胞治疗COPD小鼠及机制分析[J/OL]. 中华肺部疾病杂志(电子版), 2023, 16(04): 476-480.
[7]	杨阳, 王琤, 周文土, 周冰. Caveolae/Caveolin-1与膜胆固醇共同调控小鼠BMSCs成骨分化[J/OL]. 中华细胞与干细胞杂志(电子版), 2024, 14(03): 137-142.
[8]	桑田, 赵磊, 佟琰, 欧阳清, 陈香美. 急性肾损伤的内质网应激相关基因和通路的生物信息学分析[J/OL]. 中华肾病研究电子杂志, 2024, 13(01): 26-33.
[9]	李青霖, 宋仁杰, 周飞虎. 一种重型劳力性热射病相关急性肾损伤小鼠模型的建立与探讨[J/OL]. 中华肾病研究电子杂志, 2023, 12(05): 265-270.
[10]	朱泽超, 杨新宇, 李侑埕, 潘鹏宇, 梁国标. 染料木黄酮通过SIRT1/p53信号通路对蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的作用[J/OL]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(05): 261-269.
[11]	蒋心怡, 顾丹丹, 叶艳, 缪佳蓉. RNA测序研究抗菌肽KT2治疗溃疡性结肠炎的作用机制[J/OL]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2024, 14(01): 8-15.
[12]	王淑友, 宋晓晶, 贾术永, 王广军, 张维波. 肝脏去唾液酸糖蛋白受体靶向活体荧光成像评估酒精性肝损伤肝脏功能的研究[J/OL]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2023, 13(06): 443-446.
[13]	于伟伟, 张国高, 吴军, 胡俊, 黄一宁, 徐晶. 线粒体相关内质网膜相关线粒体功能障碍在阿尔茨海默病中的研究进展[J/OL]. 中华临床医师杂志(电子版), 2024, 18(02): 223-230.
[14]	包文华, 塔拉. 自噬及内质网应激在卡非佐米对MCF-7细胞的影响及作用机制[J/OL]. 中华临床医师杂志(电子版), 2023, 17(11): 1181-1191.
[15]	方倩倩, 王爱忠, 王呈雨, 汪文英, 许涛. 不同七氟烷麻醉深度对老年小鼠术后谵妄的影响[J/OL]. 中华老年病研究电子杂志, 2023, 10(04): 31-35.

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