JNK信號(hào)通路胞外生長(zhǎng)因子途徑在肝再生中作用研究

陸瓊　馬玲

摘要：為了研究JNK信號(hào)通路對(duì)肝再生過(guò)程的影響，本文選取該信號(hào)通路中胞外生長(zhǎng)因子與RTKs結(jié)合激活CRK/CRKL或RAS途徑對(duì)大鼠再生肝的肝細(xì)胞影響變化做進(jìn)一步研究。通過(guò)基因芯片檢測(cè)和基因表達(dá)譜分析，發(fā)現(xiàn)胞外生長(zhǎng)因子途徑中途徑1-3促進(jìn)肝細(xì)胞的增殖、分化，途徑4-10促進(jìn)肝再生進(jìn)展和終止階段肝細(xì)胞有絲分裂和生存，而途徑11-17可能抑制進(jìn)展和終止階段肝細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖。

關(guān)鍵詞：JNK信號(hào)通路 胞外生長(zhǎng)因子 肝再生 肝細(xì)胞

中圖分類號(hào)：Q418 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5336（2015）02-0067-01

1 前言

根據(jù)JNK信號(hào)通路各途徑的作用和相關(guān)性，將該信號(hào)通路分為42條途徑、5大類：生長(zhǎng)因子與RTKs結(jié)合激活CRK/CRKL或RAS，炎性介質(zhì)、激素等激活G蛋白，紫外放射等刺激，炎性細(xì)胞因子與其受體結(jié)合。本文選取胞外生長(zhǎng)因子與RTKs結(jié)合激活CRK/CRKL或RAS途徑（圖1途徑1-17）對(duì)大鼠再生肝的肝細(xì)胞影響變化做進(jìn)一步研究。

2 材料和方法

大鼠2/3肝切除模型制備和肝細(xì)胞的分離、鑒定，芯片檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析和大鼠肝細(xì)胞的JNK信號(hào)通路相關(guān)基因及肝再生相關(guān)基因確認(rèn)參考Li等[1]方法進(jìn)行。RT-PCR方法參考Wang等[2]方法進(jìn)行。

3 結(jié)果

查相關(guān)生理活動(dòng)途徑資料表明，302個(gè)基因參與JNK信號(hào)通路，大鼠Rat Genome 230 2.0基因芯片檢測(cè)得知，JNK信號(hào)通路中胞外生長(zhǎng)因子通過(guò)RTKs介導(dǎo)17條途徑中有52個(gè)基因在再生肝的肝細(xì)胞中發(fā)生了有意義表達(dá)變化即肝再生相關(guān)基因，其中表達(dá)上調(diào)基因42個(gè)，表達(dá)下調(diào)基因8個(gè)，表達(dá)上/下調(diào)基因2個(gè)（至少在大鼠肝再生的10個(gè)時(shí)間點(diǎn)的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)表達(dá)上調(diào)、一個(gè)時(shí)間點(diǎn)表達(dá)下調(diào)，簡(jiǎn)稱上/下調(diào)）。

4 討論

JNK信號(hào)通路分為42條途徑，其中胞外生長(zhǎng)因子通過(guò)RTKs介導(dǎo)17條途徑。一方面，RTKs活化后通過(guò)募集受體蛋白CRK和CRKL的SH3結(jié)構(gòu)域激活HPK1，構(gòu)成途徑1-3。通常認(rèn)為，大鼠肝再生手術(shù)后2-6h為啟動(dòng)階段、6-72h為進(jìn)展階段、72-168h為終止階段。肝切除手術(shù)后，肝細(xì)胞特異性生長(zhǎng)因子受體水平的升高會(huì)增強(qiáng)cyclin D1的表達(dá)和G1/S過(guò)渡，促進(jìn)肝細(xì)胞增殖。本文檢測(cè)到，28個(gè)編碼胞外生長(zhǎng)因子的基因中，F(xiàn)GF7等12個(gè)基因發(fā)生上調(diào)，F(xiàn)GF22和FGF10發(fā)生下調(diào)。56個(gè)編碼RTKs的基因中，EPHB2等23個(gè)基因發(fā)生上調(diào)，LIFR和KDR發(fā)生上下調(diào)，MET和EGF發(fā)生下調(diào)。編碼HPK1的基因MAP4K1在整個(gè)肝再生上調(diào)。提示大鼠肝再生中，途徑1-3主要通過(guò)FAS等36個(gè)表達(dá)上調(diào)的基因促進(jìn)肝細(xì)胞的增殖、分化。

另一方面，活化的RTKs磷酸化SHC，將胞外信號(hào)傳遞到Ras。Ras激活Rac1和CDC42，后者通過(guò)SH3結(jié)構(gòu)域的POSH蛋白結(jié)合，激活MKK4/7，活化JNK（途徑4）?；罨腞ac1和CDC42也可分別激活MLK3、MEKK1、MEKK4，后三者均可激活MKK4/7→JNK（途徑5，7，8）。Rac1和CDC42激活后，還可活化PAK，后者通過(guò)磷酸化MEKK1激活MKK4/7→JNK（途徑6）。Ras也可直接活化MEKK1，激活MKK4/7→JNK（途徑9）。此外，Ras通過(guò)激活GCKR，后者激活MEKK1，進(jìn)入途徑6，構(gòu)成途徑10。活化的RTKs還能通過(guò)PI3K激活Ras，激活MKK4/7→JNK，接入途徑4-10，構(gòu)成途徑11-17。PI3K活化后能夠促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖，對(duì)構(gòu)建細(xì)胞骨架十分重要。PAK活化后主要參與細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)、有絲分裂、細(xì)胞生存和血管生成等生物學(xué)功能，JNK激活后能通過(guò)影響PAK的表達(dá)調(diào)控人肝細(xì)胞的增殖[3]。本文研究表明，3個(gè)編碼SHC的基因中，SHC2發(fā)生上調(diào)。6個(gè)編碼Ras的基因中，MRAS發(fā)生下調(diào)。4個(gè)編碼PAK的基因中，PAK1、PAK3和PAK4表達(dá)上調(diào)。12個(gè)編碼PI3K的基因中，PIK3C2G和PIK3R1表達(dá)下調(diào)，PIK3R3表達(dá)上調(diào)。編碼GCKR的基因MAP4K5在進(jìn)展階段下調(diào)。推測(cè)在大鼠肝再生中，途徑4-10通過(guò)SHC2等4個(gè)表達(dá)上調(diào)的基因促進(jìn)進(jìn)展和終止階段肝細(xì)胞有絲分裂和生存。而途徑11-17可能通過(guò)PIK3C2G、PIK3R1和MRAS等三個(gè)表達(dá)下調(diào)的基因抑制進(jìn)展和終止階段肝細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖。

參考文獻(xiàn)

[1]Li JW，Wang GP，F(xiàn)an JY，et a1.Eight paths of ERK1/2 signalling pathway regulating hepatocyte proliferation in rat liver regeneration[J].J Genet.2011，90（3）：435-442.

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