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目的:建立HKC低氧转分化模型,检测分析在给予STAT1特异性抑制剂Flu前后,细胞内α—SMA、STAT1以及HIF—1α的动态改变规律,探讨JAK/STAT信号转导途径在低氧诱导的HKC转分化中的作用,为防治缺血诱导的RIF寻找新理论和新方法。
方法:采用三气培养箱体外低氧培养HKC细胞株,构建HKC低氧转分化模型。将常规培养的HKC于对数生长期随机分为常规培养组(A组),常规+Flu培养组(B组),低氧培养组(C组),低氧+Flu培养组(D组)四组。每组分别在实验第1、3、6天观察细胞爬片,用400倍光镜观察细胞形态改变情况;采用免疫细胞化学SP法染色观察各组细胞1、3、6天中α—SMA、STAT1以及HIF—1α表达情况。400倍光镜下每张爬片随机观察选取10帧图像(排除爬片边缘),采用Image—Pro Plus4.5软件,分析每帧图像表达阳性细胞的平均光密度(MOD)值,并求得各组各时间点HKC阳性细胞MOD值的均值,利用SPSS13.0统计软件进行统计学分析,采用单因素方差分析比较各组间差异,q检验分析各组内两两均数表达差异,P<0.05有统计学意义。
结果:①与A组比较,C组的HKC长满培养板底部的时间延后。实验开始后的第1天,各组细胞形态没有明显差异。随着低氧培养时间的延长,低氧培养的HKC形态有所改变:实验开始后的第3天,与A组HKC典型的铺路石状的生长相比,B组HKC形态没有明显的差别;C组的HKC呈铺路石状生长但较紊乱,个别细胞显现出梭形生长趋势;D组细胞形态改变介于C组与A组之间。实验开始后的第6天,各组改变在第3天基础上有所增强,在C组中部分的HKC中出现了明显梭形改变,这一改变在A、B、D组中均未出现。②HIF—1α在A组和B组的HKC表达很弱,在C组和D组HKC胞核内表达HIF—1α阳性,ICC染色显示,四组内各时间点阳性细胞MOD值两两比较无明显差异(P>0.05)。③STAT1在各组各时间点,均见阳性表达;与A组相比,C组各时间点STAT1表达均明显增强(P<0.05,P<0.01)。加入Flu干预后,与C组相比,D组各时间点STAT1表达显著降低(P<0.01);四组内第1、3、6天STAT1表达两两相比差异均无统计学意义(P>0.05)。④α—SMA在各组表达差异较大。在实验开始后的第1天,与A组相比,C组的HKC表达α—SMA略高,但差异无统计学意义(P>0.05);在实验开始后的第3天和第6天,C组表达α—SMA显著高于A组(P<0.01),第6天α—SMA表达显著高于第3天(P<0.01)。在加入Flu干预后的第1天,与C组相比,D组表达α—SMA的HKC略低,但差异无统计学意义(P>0.05)。在第3天和第6天,与C组相比,D组α—SMA表达明显降低(P<0.05,P<0.01)。
结论:体外成功建立HKC低氧转分化模型,低氧培养HKC可以导致体外培养的HKC转分化,并出现细胞形态学和细胞表型的相应改变。低氧能导致体外培养HKC的STAT1表达增高,STAT1特异性抑制剂Flu在持续抑制STAT1表达的同时,HKC胞内α—SMA的表达水平及其细胞形态学改变程度也明显降低,提示STAT1可能参与了体外低氧诱导的HKC转分化过程,推测JAK/STAT途径可能在该过程中起到了重要作用。