DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2021.2.25
Щастный А.Т.1, Лебедева Е.И.1, Бабенко А.С.2
Роль уровня мРНК генов сигнального пути Notch при индуцированном фиброгенезе печени крысы
1Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь
2Белорусский государственный медицинский университет, г. Минск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2021. – Том 20, №2. – С. 25-37.
Резюме.
Цель работы – изучить роль уровня мРНК генов сигнального пути Notch при индуцированном фиброгенезе печени крысы.
Материал и методы. Фиброз и цирроз печени у крыс Wistar индуцировали тиоацетамидом в дозе 200 мг/кг веса животного два раза в неделю в течение 17 недель. Исследуемых крыс рандомизировали на 9 групп по 12 особей в каждой. Методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени изучали уровень мРНК генов notch1 и notch2 сигнального пути Notch и транскрипционных факторов hes1 и yap1 данного пути. Микроскопический анализ гистологических препаратов проводили с использованием микроскопа OLYMPUS BX51. Степень фиброза оценивали по шкале Ishak K.G.
Результаты. Исследование классического транскрипционного фактора сигнального пути Notch – hes1 выявило очень низкую и стабильную его активность во всех изученных образцах. Анализ относительной динамики уровня мРНК генов notch1, notch2 и yap1 позволил установить заметные изменения их уровней в точке перехода от нормального состояния тканей печени к развитию фиброза.
Заключение. В рамках данного эксперимента ген hes1 не является мишенью пути Notch и может быть использован в качестве референсного гена. Отмеченное снижение экспрессии активности yap1, вероятно, ингибирует компенсаторно-восстановительные процессы в печени, активирует звездчатые клетки и способствует трансформации фиброза в цирроз. Выявленные колебания уровней мРНК генов notch1 и yap1 по отношению к стартовой точке (нет изменений в ткани печени) достаточно точно описывают период начала перехода развитого фиброза в цирроз и на основании этого могут рассматриваться как потенциальные маркеры перехода фиброза в цирроз.
Ключевые слова: крысы Wistar, тиоацетамид, фиброгенез печени, гены notch1, notch2, hes1, yap1, морфология.
Информация об источнике поддержки: Работа выполнена в рамках проекта задания государственной программы научных исследований «Изучить роль экспрессии генов NOTCH- и TWEAK-сигнальных путей, участвующих в процессах пролиферации и дифференцировки клеток печени в норме и при ее токсическом поражении» (номер государственной регистрации 20190107 от 19.02.2019).
Литература
1. Roehlen, N. Liver fibrosis: Mechanistic concepts and therapeutic perspectives / N. Roehlen, E. Crouchet, T. F. Baumert // Cells. – 2020 Apr. – Vol. 9, N 4. – P. 875.
2. Cao, Y. Mesenchymal stem cell therapy for liver fibrosis/cirrhosis / Y. Cao, C. Ji, L. Lu // Ann. Transl. Med. – 2020 Apr. – Vol. 8, N 8. – P. 562.
3. Targeting hepatic stellate cells for the treatment of liver fibrosis by natural products: is it the dawning of a new era? / Y.-T. Chan [et al.] // Front Pharmacol. – 2020 Apr. – Vol. 11. – P. 548.
4. Bai, X. Recent advances in nanomedicine for the diagnosis and therapy of liver fibrosis / X. Bai, G. Su, S. Zhai // Nanomaterials (Basel.). – 2020 Sep. – Vol. 10, N 10. – P. 1945.
5. Elucidating potential profibrotic mechanisms of emerging biomarkers for early prognosis of hepatic fibrosis / M. Zehra [et al.] // Int. J. Mol. Sci. – 2020 Jul. – Vol. 21, N 13. – P. 4737.
6. Bоttcher, K. Pathophysiology of liver fibrosis and the methodological barriers to the development of anti-fibrogenic agents / K. Bоttcher, M. Pinzani // Adv. Drug. Deliv. Rev. – 2017 Nov. – Vol. 121. – P. 3–8.
7. Bioinformatics-based screening of key genes for transformation of liver cirrhosis to hepatocellular carcinoma / C. H. Jiang [et al.] // J. Transl. Med. – 2020 Jan. – Vol. 18, N 1. – P. 40.
8. Hu, B. Notch in fibrosis and as a target of anti-fibrotic therapy / B. Hu, S. H. Phan // Pharmacol. Res. – 2016 Jun. – Vol. 108. – Р. 57–64.
9. Adams, J. M. The roles of Notch signaling in liver development and disease / J. M. Adams, H. Jafar-Nejad // Biomolecules. – 2019 Oct. – Vol. 9, N 10. – P. 608.
10. Geisler, F. Emerging roles of Notch signaling in liver disease / F. Geisler, M. Strazzabosco // Hepatology. – 2015 Jan. – Vol. 61, N 1. – Р. 382–392.
11. Hes1, an important gene for activation of hepatic stellate cells, is regulated by Notch1 and TGF-β/BMP signaling / K. Zhang [et al.] // World J. Gastroenterol. – 2015 Jan. – Vol. 21, N 3. – Р. 878–887.
12. Analysis of Notch and TGF-β signaling expression in different stages of disease progression during hepatitis B virus infection / N. Trehanpati [et al.] // Clin. Transl. Gastroenterol. – 2012 Oct. – Vol. 3, N 10. – e23.
13. Hu, B. Notch in fibrosis and as a target of anti-fibrotic therapy / B. Hu, S. H. Phan // Pharmacol. Res. – 2016 Jun. – Vol. 108. – Р. 57–64.
14. Inhibition of Notch signaling by a γ-secretase inhibitor attenuates hepatic fibrosis in rats / Y. Chen [et al.] // PLoS One. – 2012. – Vol. 7, N 10. – e46512.
15. Adams, J. M. The roles of Notch signaling in liver development and disease / J. M. Adams, H. Jafar-Nejad // Biomolecules. – 2019 Oct. – Vol. 9, N 10. – P. 608.
16. Manmadhan, S. Hippo signaling in the liver – a long and ever-expanding story / S. Manmadhan, U. Ehmer // Front. Cell. Dev. Biol. – 2019 Mar. – Vol. 7. – P. 33.
17. Activation of YAP attenuates hepatic damage and fibrosis in liver ischemia-reperfusion injury / Y. Liu [et al.] // J. Hepatol. – 2019 Oct. – Vol. 71, N 4. – Р. 719–730.
18. Prognostic value of Ishak fibrosis stage: findings from the hepatitis C antiviral long-term treatment against cirrhosis trial / J. E. Everhart [et al.] // Hepatology. – 2010 Feb. – Vol. 51, N 2. – Р. 585–594.
19. Livak, K. J. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method / K. J. Livak, T. D. Schmittgen // Methods. – 2001 Dec. – Vol. 25, N 4. – Р. 402–408.
Сведения об авторах:
Щастный А.Т. – д.м.н., профессор кафедры госпитальной хирургии с курсом ФПК и ПК, ректор Витебского государственного ордена Дружбы народов медицинского университета,
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2796-4240
Лебедева Е.И. – к.б.н., доцент кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет,
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1309-4248
Бабенко А.С. – к.х.н., доцент кафедры биоорганической химии, Белорусский государственный медицинский университет,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5513-970X
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 210009, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Лебедева Елена Ивановна.
