糖原合酶激酶-3β在大鼠肝再生中的作用及机制

摘要

糖原合酶激酶-3β(Glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β)，是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，它参与调节细胞的多种生命活动，如增殖、分化、凋亡、粘附和细胞因子活性等。新近研究发现GSK-3β还参与了信号通路 TNF-α-NFκB的调控。例如GSK-3β基因敲除小鼠会出现严重炎症反应缺陷和肝细胞发育障碍，致使其胚胎期死于大量肝细胞凋亡，类似肿瘤坏死因子受体(Tumor necrosis factor receptor，TNFR)敲除或核因子-κB(Nuclear factor-κB，NF-κB)亚基p65敲除小鼠表型；同时该基因敲除小鼠的胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts，MEF)亦对肿瘤坏死因子-α (Tumor necrosis factor-α，TNF-α)、脂多糖(1ipopolysaccharide，LPS)等多种炎症因子有严重反应缺陷，导致 TNF-α-NF-κB信号通路不能激活。 已知在70％肝切除术所造成的大鼠肝再生模型中 TNF-α-NF-κB信号通路于肝切后数h迅速激活，随后启动多种重要基因如IL-6、iNOS、MMPs、cyclinDl等表达，从而对保护肝细胞抵抗细胞凋亡，促进细胞周期进程具有关键性作用。许多文献表明，一旦 TNF-α-IKK-IκB-NF-κB信号通路上任一环节受阻，肝细胞对TNF-α诱导的凋亡作用尤其敏感，肝细胞再生进程将受严重影响。 考虑到GSK-3β能参与多种重要的细胞生命活动，而同时目前文献中关于GSK-3β在肝再生过程中的调控作用尚无报道，因此本课题旨在证明以下几个问题：1、GSK-3β在肝再生过程是否以及如何变化；2、抑制GSK-3β活性是否影响肝再生；3、如果GSK-3β对肝再生过程具有一定调控作用，其机制是什么，是否与TSF-α-NF-κB信号通路有关。 因此我们采用肝切前 0.5h静脉注射GSK-3β专一性抑制剂SB216763的方法使GSK-3β活性受到抑制，而后行大部肝切除术，取不同再生时间点的标本检测再生肝细胞的增殖、凋亡以及分子生物学指标等。我们发现GSK-3β在肝切后0.5h内即发生大量核转位：其次使用GSK-3β专一性抑制剂SB216763抑制其活性可导致大鼠肝切后24h的再生肝细胞增殖减少，凋亡增加，凋亡蛋白活性增强；再者抑制GSK-3β活性可下调转录因子NF-κB的DNA结合活性及其下游基因iNOS和IL-6的表达；此外GSK-3β活性受抑制使再生肝细胞的p21和COX2的表达也受到不同影响。因此我们认为GSK-3β参与了肝再生初期的调控。其作用机制包括促进NF-κB信号通路活性和下游基因表达；以及增强COX2表达和抑制细胞周期抑制蛋白p21表达，从而保护肝细胞、促进细胞周期进程。

目录

论文说明：Abbreviations

声明

前言

第一部分肝再生初期GSK-3β的变化

1.实验材料

2.实验方法

3.实验结果

4.讨论

第二部分抑制GSK-3β活性引起再生肝细胞的增殖和凋亡变化

1.实验材料

2.实验方法

3.实验结果

4.讨论

参考文献

第三部分抑制GSK-3β活性下调NF-κB活性及其下游基因表达

1.实验材料

2.实验方法

3.实验结果

4.讨论

参考文献

第四部分抑制GSK-3β活性可调节COX2和p21基因表达

1.实验材料

2.实验方法

3.实验结果

4.讨论

参考文献：

总结

综述 NF-κB的结构功能及其与肝再生的关系

附录

致谢