IL-6在酒精性慢性胰腺炎胰腺星状细胞介导纤维化的作用和机制研究

发布时间：2020-07-25 15:40

【摘要】：研究背景及目的:酒精性慢性胰腺炎(ACP)的发病率逐年升高。乙醇可激活PSC被认为是ACP形成的独立危险因素,然而5-10%的长期嗜酒者发生胰腺纤维化。内毒素脂多糖(LPS)是ACP发生的重要触发因素之一,体内、外研究证明LPS可引起PSC激活和合成Col1增加。TGF-β1是重要的致纤维化因子,通过PSC自分泌和旁分泌调节自身激活过程,增加α-SMA和Col1表达。近年来的研究发现IL-6在许多疾病纤维化的发生和发展过程中发挥重要作用。IL-6通过其受体(IL-6R)激活JAK2/STAT3信号通路可促进肝脏、肺、肾脏等多器官纤维化,但是IL-6及JAK2/STAT3通路在ACP胰腺纤维化的作用和机制尚不十分明确。本研究旨在通过人和大鼠整体水平与巨噬细胞(Mφ)和胰腺星状细胞(PSC)细胞水平研究IL-6/JAK2/STAT3通路在ACP胰腺纤维化发生学的作用与机制。材料和方法:将33只120±20 g雄性SD大鼠随机分为3组:(1)对照饲料喂养组,(2)Lieber-DeCarli酒精饲料喂养组,(3)对照饲料喂养+LPS反复注射组。LPS组于8,9,10周末每周经尾静脉注射LPS(3mg/kg)1次,其它两组尾静脉注射生理盐水1 ml。10周末接受LPS或生理盐水24 h后3组大鼠被异氟烷麻醉,留取胰腺组织块。其中部分组织块放入10%中性福尔马林液固定,用于制备石蜡切片,部分组织块放入液氮中保存。采用本研究室经RSV启动子/增强子驱动SV T抗原建立的永生化人胰腺星状细胞系(HP-1细胞)进行体外研究。采用淋巴细胞分离液分离人末梢血单核细胞,经粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)诱导培养6天获得巨噬细胞(Mφ)用于ALC和LPS体外造模。采用免疫组织化学检测人胰腺组织IL-6表达,免疫双染用于识别PSC表达IL-6R,免疫细胞化学法分别检测Mφs和HP-1细胞IL-6和IL-6R表达。ELISA法检测大鼠胰腺组织、人血清Mφs和HP-1细胞IL-6、TGF-β1、α-SMA和Col1α1产生。采用RT-qPCR检测HP-1细胞IL-6、TGF-β1、α-SMA和Col1α1 mR NA转录水平。Western blot法检测HP-1细胞p-JAK2、JAK2、p-STAT3、STAT3、p-Smad2、Smad2、p-Smad3、Smad3的含量。结果:在人ACP胰腺免疫组织学研究发现:ACP患者与健康对照者相比胰腺组织IL-6及其受体表达上调,IL-6+Mφs和IL-6+PSCs与IL-6R+Mφs和IL-6R+PSCs数量均明显增加(各组P0.001)。进一步研究发现:不伴有或伴有内毒素血症ACP患者血清IL-6,TGF-β1和Col1α1水平明显升高(各组P0.001),升高的IL-6与TGF-β1或Col1α1水平呈正相关(r=0.6609,P0.05;r=0.6293,P0.05;r=0.6422,P0.01;r=0.5006,P0.05)。在乙醇或LPS制备的大鼠胰腺炎模型研究发现:乙醇和LPS还可使大鼠胰腺组织IL-6,TGF-β1和Col1α1合成增加(各组P0.001),增加的IL-6与TGF-β1或Col1a1含量呈正相关(r=0.7369,P0.01;r=0.6445,P0.05;r=0.7380,P0.01;r=0.6344,P0.05)。体外研究发现:乙醇或LPS均可诱导人Mφs和HP-1细胞IL-6R表达上调与IL-6和TGF-β1分泌增加(各组P0.001)。外源性IL-6可诱导HP-1细胞分泌TGF-β1,而TGF-β1也可诱导HP-1细胞分泌IL-6。IL-6中和抗体可部分抑制乙醇或LPS诱导HP-1细胞α-SMA和Col1α1 mR NA转录和蛋白合成(各组P0.001),提示IL-6是ALC和LPS诱导HP-1细胞合成α-SMA和Col1α1的一种途径。进一步研究发现IL-6经IL-6R/JAK2/STAT3通路诱导TGF-β1合成。TGF-β1ab可明显抑制IL-6诱导HP-1细胞产生α-SMA和Col1α1,推测TGF-β1是IL-6诱导HP-1细胞合成α-SMA和Col1a1的中间介导者。IL-6能诱导HP-1细胞延迟出现Smad2/3磷酸化,而小干扰RNA si-Smad2能有效抑制IL-6诱导的α-SMA mR NA表达,si-Smad3能有效抑制IL-6诱导的Col1α1 mR NA表达(两者P0.001)。结论:IL-6是ACP胰腺纤维化形成的重要因素之一。IL-6经IL-6R/JAK2/STAT3通路诱导TGF-β1合成,通过上调TGF-β1/Smads通路促进PSC激活和Col1合成,本研究提示IL-6可能作为防治乙醇相关胰腺纤维化的一个靶点。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R576
【图文】：

受体结合,信号途径,信号通路

图 1.1 IL-6 受体结合分类自 Mihara M et al, Clinical Science. 2012,122(4):143 159..2 IL-6 信号通路L-6 与 IL-6R 结合形成 IL-6/IL-6R 复合物诱导 gp130 二聚体形活细胞内两种信号通路[67]：gp130 YXXQ（X 是任何氨基酸 JAK/STAT 信号途径和 gp130 Tyr759位点介导的 Ras/Raf/ER分别发挥相应的生物学作用。1）IL-6 经 gp130 YXXQ 位点的 JAK/STAT 信号途径：

腺泡细胞,免疫组化,患者,粒细胞

2.3.1 ACP 胰腺组织 IL-6 及其受体表达人胰腺组织石蜡切片免疫组化结果显示：正常胰腺组织仅有少量腺泡细胞表达 IL-6，ACP 患者胰腺组织腺泡细胞、Mφs、PSCs 和中性粒细胞均易见 IL-6 表达（Fig 2.1A，B）；免疫组化双染结果显示：正常胰腺组织仅有少量腺泡细胞弱表达 IL-6R，ACP 患者胰腺组织有较多的腺泡细胞和一些 Mφs、PSCs 高表达 IL-6R（Fig 2.1C，D）；对每个染色标本随机拍照10 个高倍视野，经计数和统计学处理显示：ACP 患者胰腺组织表达IL-6或IL-6R的Mφs和PSCs数量显著增加（各组均P<0.001）（Fig2.1E，F，G，H）。2.3 结果

内毒素血症,酒精性,机制研究,慢性胰腺炎

第 2 章 IL-6 在酒精性慢性胰腺炎胰腺星状细胞介导纤维化的作用和机制研究2.3.2 ACP 患者血清 IL-6，TGF-β1 和 Col1α1 水平增加ELISA 结果显示：ACP 患者血清 IL-6、TGF-β1 和 Col1α1 水平较正常对照组明显升高，伴有内毒素血症的 ACP 患者上述三种指标又高于不伴有内毒素血症 ACP 的水平（各组间均 P<0.001）（Fig 2.2A，B，C）；相关性分析结果显示不伴有或伴有内毒素血症 ACP 患者血清 IL-6 水平与血清TGF-β1 或 Col1α1 水平均呈正相关（r=0.6609，P<0.05；r=0.6293，P<0.05；r=0.6422，P<0.01；r=0.5006，P<0.05）（Fig 2.2D，E，F，G）。

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