肝卵圆细胞分化过程中SDF-1/CXCR4生物轴的作用研究

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-0793.2008.03.006

目的

探讨肝卵圆细胞的激活、增殖和分化过程中基质细胞衍生因子(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)及其受体(CXCR4)生物轴的作用机制。

方法

在三个对照组（2/3肝部分切除组；2/3肝部分切除组及AMD3100预处理组、2/3部分肝切除与二乙酰氨基芴和AMD3100预处理组）的参照下，用光镜与透射电镜观察观察雄性Wistar大鼠经2/3部分肝切除＋二乙酰氨基芴预处理后不同时间（术后3，5，7，10，14，21 d）肝卵圆细胞的数量、形态和分布变化，采用SP免疫组化法检测卵圆细胞CK18、CK19、AFP、CXCR4和SDF-1的表达，用RT-PCR方法测定SDF-1和CXCR4 mRNA表达水平。

结果

2-AAF/PH组术后3～10 d，CK18、CK19、AFP、ADF-1和CXCR4表达阳性的细胞数量逐渐增加，CXCR4和SDF-1阳性表达见于汇管区附近肝小叶内增生的终末小胆管上皮细胞，以及与增生的胆管/终末小胆管在位置上相延续且形态相类似的卵圆细胞；术后10～14 d，CK18、CK19、AFP、ADF-1和CXCR4阳性细胞数达到最高值；之后，开始下降，至21 d则下降至最低水平。自术后3 d起，SDF-1和CXCR4 mRNA表达水平同步升高，10 d升高至峰值，较术后3，5，7 d差异均有统计学意义（P均＜0.01），之后开始下降，至21 d则下降到最低水平。

结论

SDF-1/CXCR4生物轴可能有刺激肝干细胞的活化和促进肝卵圆细胞的增殖作用，趋化因子SDF-1及其受体CXCR4可能是肝卵圆细胞的重要标志物。

关键词: 肝干细胞, 卵圆细胞, 基质细胞衍生因子, CXCR4

Objective

To investigate the mechanism of SDF-1/CXCR4 biological axis in the activation,proliferation and differentiation of hepatic oval cell.

Methods

Compared with three control groups (two-thirds hepatectomy. Two-thirds hepatectomy with AMD3100,two-thirds hepatectomy with 2-acetylaminoflunzene and AMD3100),the pathological changes of oval cells of experiment group(two-thirds hepatectomy with 2-acetylaminoflunzene)were observed by light and transmission electron microscope in the different period(3,5,7,10,14，21 days after surgery).CK18,CK19,AFP,SDF-1 and CXCR4 protein were continuously detected by immuno-histochemistry stainging,SDF-1 mRNA and CXCR4 mRNA were measured by RT-PCR.

Results

In the AAF/PH model, from 3 to 10 days after surgery,CK18, CK19,AFP, SDF-1 and CXCR4 protein expression positive cells progressively increased with time.SDF-1 and CXCR4 expressed on biliary cells lining interlobour bile ducts and oval cells which adjectent to proliferent bile duct cells. From 10 to 14 days after surgery,CK18,CK19,AFP,SDF-1 and CXCR4 protein expression positive cells increased to reach a maximal intensity and decreased thereafter,which decreased to reach a minimal intensity at day 21 after surgery.

Conclusion

The SDF-1/CXCR4 biological axis plays a role in oval cell accumulation in the differentiation of hepatic oval cells, SDF-1 and its receptor CXCR4 might be important markers of hepatic stem cells.

Key words: Hepatic stem cells, Oval cells, SDF-1, CXCR4

图1 术后第10天AAF/PH组的卵圆细胞增殖情况（HE×200）

图2 术后第21天AAF/PH组的卵圆细胞增殖情况（HE×200）

图3 术后第21天AAF/AMD3100/PH组的卵圆细胞增殖情况（HE×200）

图4 术后AMD3100/PH组的卵圆细胞增殖情况（HE×200）

图5 术后第10天2-AAF/PH组的电镜图（×8000）。

图6 术后第10天2-AAF/AMD组3100/PH组的电镜图（×8000）

表1 肝卵圆细胞的CK18、CK19、OV6、AFP、SDF-1 和CXCR4 免疫组织化学标记(±s,n=6)

分组	CK18	CK19	AFP	SDF-1	CXCR4
AAF/AMD3100/PH
3d	8.42±1.97	8.25±1.86	7.75±1.85	10.04±1.64	11.56±1.66
5d	6.11±1.86	6.24±1.73^#	5.84±1.97^#	7.36±1.71^#	8.39±1.68^#
7d	4.22±1.87^#	4.26±1.68^#	2.99±1.86^#	5.08±1.68^#	6.10±1.69^#
10～21d	0	0	0	0	0
AAF/PH
3d	9.36±1.91^☆	9.38±1.62^*	8.32±1.63^*	11.44±1.67	12.48±1.58
5d	15.07±1.82^#☆	15.12±1.67^#☆	14.71±1.84^#☆	15.35±1.93^#☆	16.99±1.88^#☆
7d	18.01±1.84^#☆	18.28±1.33^#☆	17.24±1.94^#☆	19.28±1.92^#☆	20.48±2.08^#☆
10d	25.01±1.92^#☆	24.25±1.89^#☆	26.43±2.02^#☆	24.56±1.87^#☆	25.36±1.93^#☆
14d	24.00±1.96^#☆	24.18±1.74^#☆	16.57±1.98^#☆	23.54±1.75^#☆	19.42±1.83^#☆
21d	6.22±1.99^#☆	6.43±1.71^#☆	3.23±2.03^#☆	4.57±1.96^#☆	7.65±1.85^#☆

表1 肝卵圆细胞的CK18、CK19、OV6、AFP、SDF-1 和CXCR4 免疫组织化学标记(±s,n=6)

分组	CK18	CK19	AFP	SDF-1	CXCR4
AAF/AMD3100/PH
3d	8.42±1.97	8.25±1.86	7.75±1.85	10.04±1.64	11.56±1.66
5d	6.11±1.86	6.24±1.73^#	5.84±1.97^#	7.36±1.71^#	8.39±1.68^#
7d	4.22±1.87^#	4.26±1.68^#	2.99±1.86^#	5.08±1.68^#	6.10±1.69^#
10～21d	0	0	0	0	0
AAF/PH
3d	9.36±1.91^☆	9.38±1.62^*	8.32±1.63^*	11.44±1.67	12.48±1.58
5d	15.07±1.82^#☆	15.12±1.67^#☆	14.71±1.84^#☆	15.35±1.93^#☆	16.99±1.88^#☆
7d	18.01±1.84^#☆	18.28±1.33^#☆	17.24±1.94^#☆	19.28±1.92^#☆	20.48±2.08^#☆
10d	25.01±1.92^#☆	24.25±1.89^#☆	26.43±2.02^#☆	24.56±1.87^#☆	25.36±1.93^#☆
14d	24.00±1.96^#☆	24.18±1.74^#☆	16.57±1.98^#☆	23.54±1.75^#☆	19.42±1.83^#☆
21d	6.22±1.99^#☆	6.43±1.71^#☆	3.23±2.03^#☆	4.57±1.96^#☆	7.65±1.85^#☆

图7 . 术后第10天2-AAF/PH组CK18阳性表达(SP×200)

图8 术后第10天2-AAF/PH组CK19阳性表达（SP×200）

图9 术后第10天2-AAF/PH组AFP阳性表达（SP×200）

图10 术后第10天2-AAF/PH组CXCR4阳性表达（SP×200）

图11 术后第10天2-AAF/PH组SDF-1阳性表达（SP×200）

表2 肝卵圆细胞RT-PCR 检测吸光度结果（±s，n=6)

分组	SDF-1	CXCR4
AAF/AMD3100/PH
3d	35.25±10.05	30.76±10.14
5d	25.26±9.89^#	23.31±9.69^#
7d	15.13±10.07^#	14.08±9.44^#
10～21d	0	0
AAF/PH
3d	34.43±10.21	31.28±9.82
5d	44.28±9.89^#☆	41.34±10.15^#☆
7d	58.21±10.17^#☆	57.18±10.18^#☆
10d	105.18±10.90^#☆	95.45±9.98^#☆
14d	97.22±9.76^#☆	89.36±11.29^#☆
21d	66.47±9.68^#☆	55.29±9.84^#☆

表2 肝卵圆细胞RT-PCR 检测吸光度结果（±s，n=6)

分组	SDF-1	CXCR4
AAF/AMD3100/PH
3d	35.25±10.05	30.76±10.14
5d	25.26±9.89^#	23.31±9.69^#
7d	15.13±10.07^#	14.08±9.44^#
10～21d	0	0
AAF/PH
3d	34.43±10.21	31.28±9.82
5d	44.28±9.89^#☆	41.34±10.15^#☆
7d	58.21±10.17^#☆	57.18±10.18^#☆
10d	105.18±10.90^#☆	95.45±9.98^#☆
14d	97.22±9.76^#☆	89.36±11.29^#☆
21d	66.47±9.68^#☆	55.29±9.84^#☆

图12 术后2-AAF/PH组SDF-1 mRNA表达变化

图13 术后2-AAF/PH组CXCR4 mRNA表达变化

图14 术后2-AAF/AMD3100/PH组SDF-1 mRNA的表达变化

图15 术后2-AAF/AMD3100/PH组CXCR4 mRNA的表达变化

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Crucial role of SDF-1/CXCR4 interaction in the differentiation of hepatic oval cells

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