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为探究肝窦阻塞综合征(SOS)中血小板与肝细胞死亡的关联,研究人员利用小鼠 SOS 模型及体外共培养实验,发现血小板聚集可诱导自身 FasL 表达,通过 FasL-Fas 通路引发肝细胞凋亡,且 rTM 治疗可缓解,为 SOS 治疗提供新方向。
肝窦阻塞综合征(SOS)是一种致命的肝脏疾病,常发生于肝移植、造血干细胞移植或化疗后,其特征是肝窦内皮细胞损伤和肝细胞死亡。目前,SOS 的发病率和死亡率较高,严重威胁患者生命健康,但血小板在 SOS 中与肝细胞死亡的关系尚不清楚。为了揭示其中的机制,日本金泽大学的研究人员开展了相关研究,其成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:构建小鼠 SOS 模型,通过腹腔注射 monocrotaline(MCT)诱导小鼠发生 SOS;运用免疫组织化学技术检测肝组织中相关蛋白的表达,如 SE-1(肝窦内皮细胞标志物)、CD42b(血小板标志物)、cleaved caspase-3、Fas 和 FasL 等;进行 TUNEL 实验检测肝细胞凋亡情况;分离小鼠和人类血小板,通过 Western blotting 检测 FasL 蛋白表达;利用流式细胞术分析血小板的活化情况;开展 HepG2 细胞与激活血小板的共培养实验,观察肝细胞凋亡情况。
肝窦阻塞综合征模型小鼠肝脏中 SE-1 和 CD42b 表达的变化
通过免疫组织化学染色发现,注射 MCT 48 小时后,小鼠肝组织 zone 3 的 SE-1 阳性信号明显减少,表明肝窦内皮细胞(LSEC)受损。HE 染色显示,48 小时时肝窦严重扩张并伴有大量出血,肝脏损伤随时间加重。同时,CD42b 阳性血小板在 zone 3 的窦状隙内聚集,提示 LSEC 损伤与血小板活化 / 聚集有关。
肝窦阻塞综合征模型小鼠肝细胞凋亡情况
免疫组织化学染色和 TUNEL 实验表明,注射 MCT 48 小时后,zone 3 肝细胞中 cleaved caspase-3 阳性信号和 TUNEL 阳性细胞显著增加,而重组人可溶性血栓调节蛋白(rTM)预处理可抑制 cleaved caspase-3 阳性肝细胞死亡,说明 MCT 诱导的 SOS 模型小鼠发生了肝细胞凋亡,且 rTM 可逆转这一现象。
肝窦阻塞综合征模型小鼠肝脏中 Fas 和 FasL 的表达
免疫组织化学染色显示,与对照组相比,MCT 处理的 SOS 模型小鼠肝 zone 3 的 Fas 阳性肝细胞在 24 小时和 48 小时显著增加,而肝细胞中未检测到 FasL 表达。FasL 在 SOS 模型小鼠肝脏的窦状隙中表达显著增加,rTM 处理可显著降低 FasL 表达,且 CD42b 阳性血小板周围有部分表达 FasL,提示 FasL 可能出现在活化和聚集的血小板中。
活化血小板表面 FasL 的表达
Western blotting 显示,MCT 注射的 SOS 模型小鼠肝血管来源的血小板中可检测到 FasL 蛋白表达,而外周血血小板和非 SOS 对照小鼠血小板中未检测到。对人类血小板的研究发现,激活和聚集的血小板中 FasL 表达显著增加,且 FasL 诱导在翻译水平受调控。
FasL-Fas 系统与肝细胞凋亡的功能研究
共培养实验表明,激活和聚集的人类血小板与 HepG2 细胞共培养 2 小时后,可检测到 caspase3 阳性凋亡 HepG2 细胞,24 小时后 cleaved caspase-3 信号强烈,而 Fas/FasL 拮抗剂 Kp7-6 可显著抑制这一现象,在原代小鼠肝细胞中也得到了类似结果,共聚焦显微镜分析显示 FASL 和 FAS 分别在激活血小板和 HepG2 细胞中共定位。
研究结论表明,在 SOS 的病理过程中,肝 zone 3 的 LSEC 受损,CD42b 阳性血小板聚集,激活的血小板表达 FasL,通过 FasL-Fas 通路诱导肝细胞凋亡,rTM 治疗可抑制血小板中的 FasL 表达和肝细胞凋亡。该研究揭示了血小板在 SOS 肝细胞死亡中的关键作用,为 SOS 的治疗提供了新的潜在策略,即抗血小板治疗可能成为对抗 SOS 中肝细胞死亡和严重肝损伤的有效干预措施。同时,研究还为进一步理解血小板在其他肝脏疾病中的作用提供了思路。