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HMGB1在MC-LR介导的黄颡鱼肝脏损伤中的作用机制研究

批准号:
31702388
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
王赟
依托单位:
学科分类:
水产生物病原学与病害控制
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
柯飞、谢朝晖、王福梅、李文建、李芳菲

项目摘要

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项目成果

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中文摘要
炎症反应在微囊藻毒素(MCs)致肝损伤中发挥重要作用。我们前期研究表明MC-LR能够诱导黄颡鱼重要促炎因子HMGB1的表达,而其阻断剂HMGB1 A box和丙酮酸乙酯都能有效缓解MC-LR的肝细胞毒性,说明HMGB1可能参与了MC-LR介导的肝损伤,但其具体作用机制未见报道。本项目拟以黄颡鱼为动物模型,使用MC-LR及HMGB1阻断剂处理,检测不同处理组肝脏组织病理学损伤程度,以确定HMGB1在MC-LR致肝损伤中的作用;检测肝脏原代细胞和白细胞增殖/凋亡/坏死,白细胞比例、白细胞亚型比例、白细胞中炎症介质释放和炎症相关基因的表达,以确定HMGB1在MC-LR介导的肝脏炎症反应中的作用;分析HMGB1的表达和定位,以确定MC-LR对HMGB1的影响。从动物、细胞、分子三个层次研究HMGB1在MC-LR介导的肝脏炎症损伤中的作用机制,从而为利用其阻断剂缓解MC-LR的肝毒性提供理论依据。
英文摘要
Inflammation plays an important role in the liver injury caused by microcystins (MCs). According to our previous study, MC-LR induced the mRNA expression of a vital proinflammatory factor HMGB1 of yellow catfish, and the HMGB1 blockers (HMGB1 A box and Ethyl Pyruvate) attenuated MC-LR hepatotoxicity. These results suggest that HMGB1 may participate in the liver injury caused by MC-LR. However, there is no report about its effect mechanism. This study aims to monitor the liver histopathological lesion using MC-LR and HMGB1 blockers to reveal the HMGB1 effects on the liver damage caused by MC-LR, using yellow catfish as an animal model; the proliferation/apoptosis/necrosis of liver primary cells and leukocytes, leukocyte percentages, leukocyte subtype percentages, inflammatory mediator release and inflammation-related gene expression in leukocytes to identify the HMGB1 effects on the inflammation caused by MC-LR; the HMGB1 expression and location to determine the MC-LR effects on HMGB1. These results will reveal the HMGB1 effect mechanism on MC-LR mediating liver inflammatory injury at animal, cell and molecule levels, which may serve as a theoretical underpinning for applying HMGB1 blockers to alleviate MC-LR hepatotoxicity.
微囊藻毒素-LR(MC-LR)是水华蓝藻——铜绿微囊藻的次生代谢物,能够诱发肝脏的炎症损伤。MC-LR暴露诱导黄颡鱼重要促炎因子PfHMGB1表达上调。本研究制备并筛选了最佳阻断剂PfHMGB1中和抗体(anti-PfHMGB1),从分子、细胞和动物三个层次证明PfHMGB1在MC-LR介导的肝脏炎症损伤中发挥重要作用。分子水平:MC-LR不仅能诱导肝脏中PfHMGB1 mRNA和蛋白水平的升高,还能促进蛋白胞外释放,进入外周血。而anti-PfHMGB1则能完全中和肝脏中PfHMGB1,并减少外周血中的含量。此外,纯化的rPfHMGB1能够结合DNA,并诱导肝脏原代细胞中炎症因子的表达上调;而anti-PfHMGB1则能下调MC-LR诱导的肝脏中炎症因子的表达升高,说明MC-LR可能通过诱导PfHMGB1的表达上调和胞外释放,激活炎症因子表达。细胞水平:anti-PfHMGB1能够部分缓解高浓度的MC-LR诱导的肝脏原代细胞毒性和活性氧(ROS)的大量释放;rPfHMGB1蛋白具有浓度依赖的肝细胞毒性并能诱导ROS的产生,揭示MC-LR可能通过PfHMGB1介导的ROS释放发挥细胞毒性效应。此外,重组PfHMGB1能够诱导白细胞增殖;血涂片观察显示MC-LR显著减少了外周血中淋巴细胞和血栓细胞的比例,增多单核细胞,暗示MC-LR诱导单核细胞增加可能和PfHMGB1的胞外释放有关。动物水平:黄颡鱼肝脏对MC-LR代谢缓慢,50 μg/kg即可引发肝损伤。anti-PfHMGB1能够部分中和MC-LR诱导的肝脏中央静脉扩张,肝细胞分离,细胞核皱缩,线粒体和粗面内质网的断裂,并减少血清中总NO的含量和降低ALT/AST活性,揭示MC-LR通过PfHMGB1诱导黄颡鱼的肝脏炎症损伤。HMGB1可能有助于保护黄颡鱼免于广泛的微囊藻毒素的毒害。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
PfHMGB2 protects yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco) from bacterial infection by promoting phagocytosis and proliferation of PBL
PfHMGB2 通过促进 PBL 的吞噬作用和增殖来保护黄颡鱼 (Pelteobagrus fulvidraco) 免受细菌感染
DOI: 10.1016/j.fsi.2019.08.007
发表时间: 2019-10-01
期刊: FISH & SHELLFISH IMMUNOLOGY
影响因子: 4.7
作者: [Wang,Yun, Yang,Yanyan, Ke,Fei]
通讯作者: Ke,Fei
Identification and Expression of Cathepsin B from Yellow Catfish (Pelteobagrusfulvidraco) in Response to Bacteria and Poly (I:C)
黄颡鱼 (Pelteobagrusfulvidraco) 组织蛋白酶 B 对细菌和 Poly (I:C) 响应的鉴定和表达
DOI: 10.4194/1303-2712-v21_1_03
发表时间: 2020-11
期刊: Turk. J. Fish.& Aquat. Sci.
影响因子: --
作者: [Yun Wang]
通讯作者: Yun Wang
An identified PfHMGB1 promotes microcystin-LR-induced liver injury of yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco)
已鉴定的 PfHMGB1 促进微囊藻毒素 LR 诱导的黄颡鱼 (Pelteobagrus fulvidraco) 肝损伤
DOI: 10.1016/j.ecoenv.2020.111266
发表时间: 2021-01-01
期刊: ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY
影响因子: 6.8
作者: [Wang,Yun, Xiao,Xiaoxue, Fan,Yanru]
通讯作者: Fan,Yanru
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