肌成纤维细胞上调P4ha1增加胶原纤维直径和细胞外基质硬度的机制研究
丁靖茹 吴美珍 谭琼 岳闻慧 李丽英 杨乐*
(首都医科大学基础医学院细胞生物学系, 首都医科大学基础–临床联合实验室, 肝脏保护和再生调节北京市重点实验室, 北京 100069)
摘要 :
肝脏疾病严重危害现代社会人类健康。脯氨酰4-羟化酶a1(P4ha1)已被证明在心肌纤维化中发挥重要作用, 但其对于肝纤维化的影响及机制尚不清楚。肌成纤维细胞(myofibroblasts,
MFs)在肝纤维化中扮演重要角色, 通过分泌大量以胶原为主的细胞外基质成分, 促进肝纤维化的发展。该文旨在探讨MFs中P4ha1对于胶原纤维直径和细胞外基质硬度变化的调控机制。作者下载并分析了单细胞测序公共数据集明确肝损伤时P4ha1的细胞定位; 在体外实验中, 使用TGFβ1处理小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs), 诱导其分化为MFs, 测定P4ha1在MFs中的表达及亚细胞定位。在MFs中用P4ha1药理学抑制剂DiethylpythiDC后, 使用羟脯氨酸试剂盒检测并定量Pull down分离出的每摩尔I型胶原内羟脯氨酸的含量, 代表P4ha1酶活性, 使用扫描电镜观察胶原形态并测量胶原纤维直径, 使用原子力显微镜测定细胞外基质硬度。结果显示, 在肝纤维化小鼠模型中, P4ha1高表达于损伤肝脏的MFs细胞; 在体外实验中, 使用TGFβ1处理BMSCs细胞使其分化为MFs, 此过程P4ha1表达上调, 且P4ha1主要定位于MFs的细胞质基质区域; 在MFs细胞上使用DiethylpythiDC抑制P4ha1功能后, 羟脯氨酸含量降低, 胶原纤维直径缩小, 细胞外基质硬度也明显降低。该研究证实:在小鼠肌成纤维细胞中, P4ha1通过促进脯氨酸残基的羟基化增加胶原纤维的直径和细胞外基质硬度, 从而参与肝纤维化的发生和发展。
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