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肝星状细胞结缔组织生长因子靶向siRNA与肝纤维化治疗的研究进展


第27卷第3期 2009年6月

广东医学院学报
JOURNAL OF GUANGFJONG MEDICAL COLLEGE

Vd.27 No.3

Jun.2009

305

肝星状细胞结缔组织生长因子靶向siRNA与肝纤维化治疗的研究进展
罗丽卿(综述)

,吴 平(审校)
(广东医学院附属医院中心实验室,广东湛江524001)

提要:本文对肝星状细胞结缔组织生长因子与肝纤维化发生发展的关系及针对结缔组织生长因子的siRNA与肝纤 维化治疗的研究进展作一综述。 关键词:结缔组织生长因子;肝星状细胞;siRNA;肝纤维化;综述文献 中图分类号:R
575.2

文献标识码:A

文章编号:1005.4057{2009}03—0305.02

肝纤维化是各种慢性致病因素作用子肝脏,引起组织损伤 修复的病理反应,以细胞外基质(ECM)在肝内过多沉积为病理 特征。肝星状细胞(HSC)的激活和增生是肝纤维化发生、发展 的中心环节,是肝脏合成ECM的主要细胞。结缔组织生长因 子(CTGF)是一种新发现的促纤维化细胞因子,可直接介导原 代HSC的活化、增殖和迁移,而且能促进活化HSC合成及分泌 ECM。目前研究表明,RNA干扰是有序列同源的双链RNA引 发的特异性靶基因转录后的沉默现象,具有高度的序列特异性 和抑制基因表达的高效性。因此,应用siRNA靶向抑制HSC

因子和生长因子等成分,合成基质金属蛋白酶(MMP)及其组 织抑制剂(TIMP)及调节肝窦内微循环等作用【5J。 肝纤维化是各种慢性致病因素作用于肝脏,引起组织损伤 修复的病理反应,以ECM在肝内过多沉积为病理特征,其发 生、发展的中心环节是HSC的活化,此过程的特征为HSC从富 含维生素A转变为维生素A减少甚至缺乏、细胞增殖、纤维生 成和收缩,并向肌纤维母细胞转变[6】。当肝脏受到各种炎症或 机械刺激等损伤时,HSC可被活化。有研究发现,CTGF通过 激活Ras/Raf/ERK等信号通路促进成纤维细胞的增殖、活化, 通过前胶原砣(I)基因上的应答元件刺激l、Ⅲ型胶原合成,参 与细胞外基质的产生、积聚,最终促进纤维化疾病的发生、发 展L 7J。梁增文等旧J采用免疫组化方法检测肝组织中CTGF的 表达,结果显示在0314诱导的大鼠肝纤维化组织中,CTGF的

∞基因的表达,有望成为治疗肝纤维化的新方法。本文就
HSC明℃F与肝纤维化的关系及口心F靶向siRNA对肝纤维 化治疗的研究进展作一综述。


CTGF、ItSC与肝纤维化 C1℃F是一种富含半胱氨酸的分泌性多肽,属于即刻早期

表达较正常对照明显增多、增强(P<0.01或0.05),且随着诱 导时间的延长,如a孔注射l、4、8周组肝组织中CTGF的表达 强度随着肝纤维化程度的加重而呈逐渐增强趋势(P<0.01或 0.05),研究结果显示,CTGF表达水平与大鼠肝纤维化程度呈 正相关,CTGF可能参与了大鼠肝纤维化的形成。CTGF在人 肝组织中的表达与大鼠基本类似,在正常人肝组织中呈弱阳性 表达,而在纤维化人肝组织中表达明显增多、增强(正常对照组 与肝纤维化组相比差异有统计学意义,P<0.01),CTGF同样 参与人肝纤维化的形成。免疫组化定位显示,CIGF主要表达 于HSC胞质及部分肝细胞胞质中,提示CrGF作为促纤维化 细胞因子,主要通过促进HSC增殖、活化及合成、分泌ECM,参 与肝纤维化的发生和发展。 另有研究发现,在肝纤维化形成过程中肝细胞和HSC合 成胶原的能力相似(P>O.05),而HSC分泌胶原能力较强(P <O.05--0.01)C91。可以表明,HSC在肝纤维化胶原基质的产 生中可能起主要作用,但由于肝脏的肝细胞数量巨大,并且增 殖较快,因此肝细胞在肝纤维化形成中的作用也不容忽视。


基因家族0CN成员之一。这个家族目前包括口rGF、C1氓6l、
NOV、WlSPl/ELML、WISP2/RCOPI和WISP3等7种细胞因 子。CCN家族是一高度保守多肽类家族,它们结构相似,但功 能有显著差异【I.21。CTGF在炎症创面愈合过程中有明显的作 用,调节正常瘢痕形成,在生理过程中,随创面愈合和适当的瘢 痕形成,转化生长子口l(TGF-131)和CTGF活性亦降低,但是在 炎症成分严重等病理情况下,口℃F表达及胶原产物持续保持 高水平,对arGF的慢性诱导表达导致器官的病理性纤维化和 病理性瘢痕形成如瘢痕疙瘩旧J。 TGF-[3是目前强有力的致肝纤维化的细胞因子之一,CT. GF启动子序列128—162位置上存在着一个重要的TGF-131调 控元件,认为CTGF是TGV-pI致纤维化作用的直接下游效应 介质o 4。。TGF-8生物学作用广泛,除促进细胞增殖和组织纤维

化外,尚有抗炎、调节免疫等作用,而∞作用比较单一,主
要介导TGF-p的促纤维化作用。因此在损伤修复和纤维化过

程中,睨1疆是一种特异性更强的选择性干预结缔组织形成过
程的靶细胞因子,阻断其表达能更特异、更有效、更安全地治疗 纤维化疾病。 HSC是肝脏的一种非实质细胞,具有储存脂肪,储存和调 节维生素A。合成和分泌胶原、蛋白多糖、中间丝、结蛋白、细胞 收稿日期:2008一11.2l;修订日期:2009—03—16 作者简介:罗丽卿(1982一),女,在读硕士研究生。

CIGF靶向siRNA与肝纤维化治疗 CTGF是一种新发现的促进HSC增殖、活化和胶原沉积的

细胞因子,是肝纤维化发生、发展的重要因素。目前认为CTGF 是TGF-]31致纤维化作用的直接下游效应介质。siRNA干扰能 高效、特异地介导同源基因沉默,抑制同源基因表达,从而下调 相应蛋白水平及功能。如能应用CTGF靶向siRNA抑制CT. GF的表达,将有望为肝纤维化的治疗提供一种新方法。

万方数据

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广东医学院学报

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大量的动物实验和体外细胞培养实验已证实,CTGF靶向 siRNA可以通过阻抑Cr(净的表达,进而抑制HSC的活化、增 殖及FAEM的合成,从而阻止肝纤维化的进展。George等L10]在 体外培养HSC和动物肝纤维化模型研究中,应用Real.time
and

multifunctionalmatricellularproteininfibroblast[J].Bioehem cellB“, 2003。8l(6):355.363. [2]Perbal
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have increased forming


semiquantitative RT-PCR、Western blot和免疫组织化学等方法

T,Kong

W,et a1.Hypertrophic

scar

发现,siRNA介导的CI'GF基因沉默能抑制CTGF和TGF-pI 基因的表达,阻抑HSC的活化,减少结缔组织蛋白的积聚。 CFGF靶向siRNA能高效、特异地抑制大鼠HSC T6中CTGF 基因的表达,其抑制效率在一定浓度范围(50~200 nmol/L)呈 剂量依赖性增高;在一定时间范围(24~72h)呈时间依赖性减 低,具有明显的时间限制性,对原代HSC和原代肝细胞中CT. GF的表达也有明显的抑制作用。siRNA还能显著抑制HSC的 活化、增殖,减少I、Ⅲ型胶原的合成【i1|。Zhu等【12 J的研究表 明,a℃F序列特异性shRNA能明显减少HSC中Ⅲ型、Iv型 胶原、层粘连蛋白、透明质酸等ECM的合成。另外,Xiao等¨3】 在对系统性硬化症患者的皮肤成纤维细胞研究中,首次发现 CTGF靶向siRNA能抑制CTGF和I、Ⅲ型胶原的表达,CTGF 可能是I、Ⅲ型胶原合成的上游调节因子。还有研究表明,cT.
GF

connective tissue growth factor

expression

after

growth factor-beta stimulation[J].Plast Reconstr Stag,2005。
Y in

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bionmrker


s朗a坼朗ce of human diploid fibroblasts.is
growth

transforming

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in

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sue

胶原、金属蛋白酶组织抑制剂等的表达,下调TGF-pI介导的促 纤维化效应L14]。这些研究结果提示,siRNA介导的CTGF基 因沉默可能对肝纤维化具有治疗潜力。 最近有研究指出,16nt长度的siRNA能更高效地诱发 RNA干扰【15J,为此,应进一步研究16ntsiRNA的作用和机制, 为纤维化疾病的防治寻找更有效的方法。Chen等【16J的研究表 明,siRNA中一条链5 7端甲基化修饰后,将促进另一条5 7端磷 酸的RNA链参与组成RISC,从而更好地控制靶向特异性,这 将有助于提高siRNA治疗肝纤维化的特异性。 ILNA干扰的机制是一复杂的过程,针对靶基因不同位置 设计的siRNA片段,作用有显著差异,一般应设计3.4个不同 的RNA片段,在其中筛选出效率最高的片段【17】。因此,在应 用CrGF靶向siRNA治疗肝纤维化的研究中,应针对CTGF目 的基因分别设计3-4个RNA片段,检测其对CTGF mRNA的 抑制效率,筛选出最有效的RNA序列,为进一步研究肝纤维化 治疗和应用于实践奠定基础。 3展望 肝纤维化病变中,CTGF高表达于HSC胞质中。能促进 HSC活化增殖及合成分泌ECM,是肝纤维化发生、发展的重要 因素。目前,CTGF靶向siRNA研究已提示对肝纤维化治疗具 有潜力。然而,大多数研究结果是由动物实验和体外细胞培养 实验得出的,如何应用于临床,如何改进技术为抗肝纤维化提 供更有效、更特异的治疗方法是今后的主要研究方向。 参考文献:
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