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编号:10220296
硒对大鼠肝细胞和储脂细胞过氧化脂质及细胞外基质的影响
http://www.100md.com 《中国地方病学杂志》 2000年第3期
     作者:高润平 王淑华 李广生

    单位:白求恩医科大学,吉林 长春 130021

    关键词:硒;肝细胞;储脂细胞;脂质过氧化;细胞外基质

    中国地方病学杂志000308 [摘要]目的 观察微量元素硒(Se)对大鼠肝细胞、储脂(Ito)细胞过氧化脂质和细胞外基质(ECM)产生的影响。方法 采用原位灌注方法分离大鼠肝细胞和Ito细胞。结果 培养肝细胞、Ito细胞有一定水平的基础丙二醛(MDA)产生和ECM分泌。Se可提高肝细胞、Ito细胞谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,抑制基础MDA产生,减少3H-脯氨酸(3 H-Pro)掺入、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)分泌及Ito细胞透明质酸(HA)分泌。结论 Se可抑制肝细胞和Ito细胞过氧化脂质产生和ECM分泌。

    [中图分类号] O612.6;Q28 [文献标识码] A
, 百拇医药
    [文章编号] 1000-4955(2000)03-0180-03

    Effects of selenium on production of basic lipid peroxidation and excretion of extracellular matrix in rat cultured hepatocytes and Ito cells

    GAO Run-ping,WANG Shu-hua,LI Guang-sheng

    (Institute of Preclinical medicine,Norman Bethune University of Medical Sciences,Changchun 130021,China)

    [Abstract] Objective Study the inhibitory effects of selenium on the production of basic lipid peroxidation and the secretion of extracellular matrix(ECM) of hepatocytes and ito cells in vitro.Methods Rat hepatocytes and ito cells were isolated and cultured.Results The results showed that selenium could obviously lower the production of malondialdehyde(MDA) and raise the activity of glutathione peroxidase(GSH-Px) and inhibit the secretion of precollagen type Ⅲ (PCⅢ) in hepatocytes and ito cells as well as inhibit the secretion of hyaluronic acid in ito cells,and that there was a negative correlation between the level of PCⅢ and the ratio of GSH-Px/MDA in both cells and a negative correlation between the levels of hyaluronic acid and the ratio of GSH-Px/MDA in ito-cells.Conclusions These studies indicated that selenium could lower the production of lipid peroxidation and inhibit the secretion of ECMs by raising the activity of GSH-Px of rat hepatocytes and ito cells.
, 百拇医药
    [Key words] Selenium;Hepatocyte;Ito cell;Lipid peroxidation;Extracellular matrix

    在以往的研究中发现,脂质过氧化可发生在氢过氧化枯烯、缺糖缺氧作用的体外培养乳鼠心肌细胞。本实验旨在了解体外培养大鼠肝细胞和储脂(Ito)细胞是否存在过氧化脂质和前胶原基因表达的产物,正常培养大鼠Ito细胞有无其他ECM产生,Se是否能降低基础过氧化脂质、抑制两种细胞胶原及Ito细胞其它ECM的产生。

    1 材料与方法

    1.1 实验动物 采用本校动物部提供体重为180~210g、680~740g雄性Wistar大鼠,分别用于肝细胞、Ito细胞的分离培养。

    1.2 主要试剂 I型胶原酶、Ⅱ型胶原酶、Hycodenz梯度离心剂均为Sigma公司产品;亚硒酸钠(Na2SeO3)、链酶蛋白酶E(Merck);MEM培养基(Gibco);细胞结蛋白(Desmin)多抗(Dako);3H-胸腺嘧啶(3H-TdR)、3H-脯氨酸(3H-Pro)购自中科院原子能研究所;PCⅢ放射免疫试剂盒(重庆肿瘤研究所);HA、板层素(LN)放射免疫试剂盒(上海海军医学研究所);纤维连接素(FN)免疫比浊试剂盒(上海明华体外诊断试剂公司)。
, 百拇医药
    1.3 实验方法及检测指标

    1.3.1 大鼠Ito细胞分离及培养:参照Moshage等的方法分离大鼠Ito细胞,培养1周后用Desmin多抗行免疫组化鉴定[1]。结果显示95%以上Desmin染色阳性。

    1.3.2 大鼠肝细胞分离及培养:按黄俊勇[2]的方法分离大鼠肝细胞。分离后的肝细胞加入含15%小牛血清MEM培养基(内含青、链霉素各100KU/L),调节细胞数为1×109/L,于37℃原代培养。

    1.3.3 肝细胞、Ito细胞3H-TdR、3H-Pro掺入的测定:将培养1周、生长良好的Ito细胞用0.25%胰酶-0.02%EDTA液消化,以1×108/L接种于96孔培养板。新分离肝细胞以1×109/L接种于48孔培养板。两种细胞在接种后24h换液,并各分两大组。第1大组加入Na2SeO3(使Se终浓度分别为0.045、0.09、0.18、0.36、0.72nmol/L),24h后加入3H-TdR或3H-Pro 10μci/ml,继续培养24h。第2大组在加入同位素之前,用Na2SeO3(使Se终浓度为0.18nmol/L)预作用4、24、48h,加入3H-TdR或3H-Pro 10μci/ml,继续培养24h。每种浓度每1时相重复3孔,对照组加不含Na2SeO3的培养基,两大组细胞培养结束后弃培养基,加入0.25%胰酶消化3min,多头细胞收集器收集细胞,自动液闪计数仪上计数cpm值。
, 百拇医药
    1.3.4 肝细胞、Ito细胞培养上清PCⅢ、HA、LN、FN、MDA、GSH-Px的测定:按上述处理的大鼠肝细胞和Ito细胞分别以1×109/L、1×108/L接种于24孔培养板。两种细胞在接种后24h换液,并各分两组,第1组不加Na2SeO3,第2组加入Na2SeO3(使Se终浓度为0.18nmol/L),继续培养24h,收集培养上清用于PCⅢ、HA、LN、FN测定,操作流程按试剂盒进行,采用TBA反应比色法测定MDA,采用DTNB直接法测定GSH-Px。

    2 结果

    2.1 Se对大鼠肝细胞和Ito细胞3H-TdR、3H-Pro掺入的影响

    2.1.1 不同浓度Se对大鼠肝细胞和Ito细胞3H-TdR、3H-Pro掺入的作用:0.09、0.18、0.36、0.72nmol/L Se对大鼠肝细胞、Ito细胞3H-Pro掺入有明显的抑制作用,0.18、0.36nmol/L Se对Ito细胞3H-TdR的掺入也有明显的抑制作用。0.18nmol/L Se在抑制肝细胞、Ito细胞3H-Pro掺入及Ito细胞3H-TdR的掺入优于0.09nmol/L Se(见表1)。
, 百拇医药
    表1 不同硒浓度对培养大鼠肝细胞和储脂细胞3H-TdR和3H-Pro掺入的影响(±s) Se浓度(nmol/L)

    n

    肝细胞(1×109/L)

    储脂细胞(1×108/L)

    3H-TdR(cpm)

    3H-Pro(cpm)

    3H-TdR(cpm)

    3H-Pro(cpm)
, 百拇医药
    0

    0.04

    0.09

    0.18

    0.36

    0.72

    6

    6

    6

    6

    6

    6

    3600±229

, 百拇医药     3539±234

    3450±288

    3048±401

    2876±904

    3322±403

    3833±215

    3451±392

    2167±338**

    1664±350**

    1917±394**

    2549±368**
, 百拇医药
    3374±309

    3089±381

    2531±392*

    1970±374**

    2216±371**

    2825±382

    4167±357

    3637±412

    2455±424**

    1327±393**

, 百拇医药     1748±367**

    2950±386**

    注:*P<0.05;**P<0.01(对照组与加Se组比较)

    2.1.2 Se不同预作用时间对大鼠肝细胞、Ito细胞3H-TdR、3H-Pro掺入的影响:Se预作用4、24、48h都表现出对大鼠Ito细胞3H-TdR和3H-Pro掺入及肝细胞3H-Pro掺入的抑制作用。对大鼠Ito细胞、肝细胞3H-Pro掺入抑制作用,预作用24h比4h效果好,对大鼠Ito细胞3H-TdR的掺入4h、24h、48h无区别(见表2)。

    表2 硒不同作用时间对培养大鼠肝细胞和储脂细胞3H-TdR和3H-Pro掺入的影响(±s) Se作用时间(h)
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    n

    肝细胞(1×109/L)

    储脂细胞(1×108/L)

    3H-TdR(cpm)

    3H-Pro(cpm)

    3H-TdR(cpm)

    3H-Pro(cpm)

    0

    4

    24

, 百拇医药     48

    6

    6

    6

    6

    3539±351

    3783±318

    3793±337

    3655±408

    4059±410

    2842±312**

    1885±338**
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    2501±317

    3469±286

    2875±362*

    2475±368**

    2394±334**

    4735±315

    2982±437**

    2000±343**

    2098±367**

    注:*P<0.05;**P<0.01(对照组与加Se组比较)
, 百拇医药
    2.2 Se对大鼠肝细胞和Ito细胞PCⅢ分泌的影响 Se使大鼠Ito细胞PCⅢ的分泌受到明显抑制,Se也可抑制大鼠肝细胞PCⅢ的分泌(见表3)。

    2.3 Se对大鼠Ito细胞HA、LN、FN分泌的影响 Se可明显抑制大鼠Ito细胞HA的分泌,对LN、FN的分泌抑制不明显(见表4)。

    2.4 Se对大鼠肝细胞和Ito细胞MDA、GSH-Px的影响 正常培养大鼠肝细胞、Ito细胞有一定水平的MDA产生。Se可使大鼠肝细胞、Ito细胞基础MDA水平明显下降,GSH-Px活性显著提高(表5)。

    2.5 Se对PCⅢ、HA及GSH-Px/MDA比值之间相关性的影响:大鼠肝细胞加Se后,PCⅢ水平下降与GSH-Px/MDA比值增大呈负相关(r=-0.84,P<0.05);大鼠Ito细胞加Se后,PCⅢ、HA水平均下降与GSH-Px/MDA比值增大呈负相关(r=-0.87,P<0.05;r=-0.82,P<0.05)。表3 硒对大鼠肝细胞和储脂细胞培养上清Ⅲ型前胶原分泌的影响(±s) 组别
, 百拇医药
    n

    Ⅲ型前胶原 (μg/L)

    肝细胞

    (1×109/L)

    储脂细胞

    (1×108/L)

    对照组

    Se保护组

    6

    6

    89.26±10.02

    75.83±9.54*
, 百拇医药
    95.28±10.91

    68.20±5.41**

    注:*P<0.05;**P<0.01

    表4 硒对大鼠储脂细胞培养上清HA、LN、FN分泌的影响(±s) 组别

    n

    HA(μg/L)

    LN(μg/L)

    FN(μg/L)

    对照组

    Se保护组
, 百拇医药
    6

    6

    80.44±5.15

    57.73±7.36**

    38.33±5.18

    31.99±6.18

    97.26±18.06

    78.98±9.35

    注:**P<0.05

    表5 硒对大鼠肝细胞和储脂细胞培养上清MDA含量和GSH-Px活性的影响(±s) 组别
, 百拇医药
    n

    肝细胞(1×109/L)

    储脂细胞(1×108/L)

    MDA(μmol/L)

    GSH-Px(KU/L)

    MDA(μmol/L)

    GSH-Px(KU/L)

    对照组

    Se保护组

    6

    6

, http://www.100md.com     6.27±0.64

    3.94±0.37**

    14.01±2.36

    21.57±2.83**

    3.84±0.31

    1.77±0.17**

    3.03±0.36

    7.98±1.05**

    注:**P<0.01

    3 讨论

    本实验发现在正常培养大鼠肝细胞和Ito细胞均有一定水平的过氧化脂质产生,有3H-Pro掺入及PCⅢ分泌,在Ito细胞培养上清可测到HA、LN、FN。
, 百拇医药
    Houglum研究表明:体外培养正常成纤维细胞所产生基础过氧化脂质可调节α1(I)胶原基因表达[3]。脂质过氧化能形成醛类(如MDA、乙醛等),这些反应醛是多不饱和脂肪酸受到氧化侵袭破坏后所形成,并可和多种蛋白质的不同氨基酸残基以共价键结合形成醛蛋白复合物。在体外醛蛋白共价结合的形成可以使多种蛋白质的机能发生改变。更值得注意的是体内包括DNA在内的所有成分和醛均能形成复合物,这就说明醛通过直接和DNA调节成分相结合可以刺激胶原基因表达。我们的实验发现体外培养大鼠肝细胞、Ito细胞均有一定水平的3H-Pro掺入和PCⅢ分泌,说明培养肝细胞、Ito细胞基础过氧化脂质的产生能诱导胶原合成。我们还注意到培养Ito细胞尚有一定水平的HA、LN、FN分泌,虽然没有与MDA直接相关的证据,但我们推测它们很可能是基础过氧化脂质作用的结果。

    Se能明显抑制培养人肝癌细胞株基础过氧化脂质水平、甲胎蛋白的分泌和癌基因c-myc的表达[4]。Se预作用培养人胚肝细胞再用CCl4攻击,发现Se能抑制脂质过氧化激发的肝细胞胶原合成[5]。我们的实验结果显示:Se可使体外培养大鼠肝细胞、Ito细胞基础MDA产生减少,GSH-Px活性提高,3H-Pro掺入受到抑制、PCⅢ分泌降低,Se尚可抑制Ito细胞HA分泌。相关分析表明:Se主要通过提高GSHPx的活性抑制培养肝细胞、Ito细胞基础过氧化脂质产生,继而减少胶原合成、PCⅢ分泌及Ito细胞HA分泌。我们还注意到Se能对Ito细胞3H-TdR掺入产生抑制作用,推测Se有可能在Ito细胞DNA复制水平产生抑制作用,继而使ECM合成减少。
, 百拇医药
    [基金来源]吉林省科技发展基金(2000300)

    [作者简介]高润平(1959-),男,副教授,博士

    [参考文献]

    [1] Moshage H,Casini A,Lieber C.Acetaldehyde selectively stimulates collagen production in culure rat liver fat-storing cells but not in hepatocytes[J].Hepatology,1990,12(3):511.

    [2] 黄俊勇,冷欣夫.大鼠肝细胞分离技术[J].细胞生物学杂志,1991,13:42.

    [3] Houglum K,Brenner DA,Chojkier M.D-α-Tocopherol inhibits collagen α1(I) gene expression in cultured human fibroblasts[J].J Clin Invest,1991,87:2230.

    [4] 胡饶明,李安信,王红.维生素E和微量元素Se对人肝癌细胞生长、分化及其癌基因表达的影响[J].中国应用生理学杂志,1994,10(4):329.

    [5] 和水祥,舒昌杰,谢尉玫.硒对培养人胚肝细胞Ⅲ型前胶原、羟脯氨酸合成的影响[J].中国应用生理学杂志,1996,12(1):10.

    [收稿日期]1998-09-14

    [修订日期]1999-01-21, 百拇医药