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逆转小鼠酒精性脂肪肝的pepducin-based interleukin-8受体的功能封锁
  1. Verena维塞尔1,2,
  2. 丁满E阿道夫1,3,
  3. 芭芭拉丰富1,
  4. 收听Kuliopulos4,
  5. 阿瑟·卡瑟3,
  6. 赫伯特Tilg1,2,
  7. 妮可C Kaneider2,3
  1. 1内科我,胃肠病学,内分泌和新陈代谢,因斯布鲁克医科大学,因斯布鲁克、奥地利
  2. 2基督教多普勒研究实验室对肠道炎症,因斯布鲁克医科大学,因斯布鲁克、奥地利
  3. 3胃肠病学和肝脏病学,医学系的,艾登布鲁克医院,剑桥大学,剑桥、英国
  4. 4止血和血栓形成研究中心、分子肿瘤学研究所、塔夫茨医学中心,塔夫茨大学医学院的,麻萨诸塞州美国
  1. 对应到妮可C Kaneider博士威康信托事业重返大气层的家伙,胃肠病学和肝脏病学、分工医学系,阿登布鲁克医院,剑桥大学剑桥CB2 0 qq,英国;nk428在{}cam.ac.uk

文摘

客观的酒精性脂肪肝是一种危及生命的疾病的短期死亡率高达40%。以肝嗜中性粒细胞浸润和血液嗜中性,并可能从ethanol-induced分解肠屏障和顺向菌血症。信号通过CXCR1/2 G-protein-coupled-receptors (GPCRs)、白介素8 (IL)受体,招聘和激活的中性粒细胞是至关重要的。我们已经开发出短lipopeptides (pepducins)抑制post-ligand GPCR激活个人GPCRs精确瞄准。

设计实验管理引起的酒精性肝病是酒精和Lieber-DeCarli高脂肪的饮食。CXCR1/2 GPCRs被封锁后通过pepducins发病的实验或疾病完全成立。肝脏炎症浸润,肝细胞脂质积累和总生存期作为主要结果参数进行评估。中性粒细胞激活评估由髓过氧物酶活动由天冬氨酸转氨酶和肝细胞损伤和丙氨酸转氨酶等离子体水平。趋化性分析进行识别化学引诱物信号来自alcohol-exposed肝细胞。

结果在这里,我们表明,酒精性肝病的实验是由CXCR1/2-dependent激活的中性粒细胞。CXCR1/2-specific pepducins不仅保护小鼠免受肝脏炎症,减肥和死亡率与酒精性肝病的实验,但是治疗政府治愈疾病和预防进一步完全建立疾病死亡率。肝脏嗜中性粒细胞浸润和甘油三酯积累被废除CXCR1/2封锁。此外,CXCL-1等离子体水平下降与pepducin治疗是肝IL-1β信使rna的转录。

结论我们建议高循环引发人类酒精性肝炎可能导致致病性过分中性粒细胞激活,通过pepducins优点临床研究和治疗的封锁。

  • 酒精性肝病
  • 免疫介导的肝损伤
  • 白介素8
  • 白细胞

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本研究的意义

已知在这个问题上是什么?

  • 嗜中性酒精性肝炎(啊)与更糟的结果。

  • 趋化因子的表达是人类啊大大增加。

  • 不存在任何疗法改善长期生存。

有什么新发现吗?

  • 阻塞CXCR1/2受体增加生存在一个小鼠酒精性肝损伤模型。

  • CXCR1/2 pepducins恢复脂肪变性和肝脏炎症。

  • 饮酒导致的肝损伤是中性粒细胞介导的。

  • CXCR1/2 pepducins可以治疗使用。

它会如何影响临床实践在可预见的未来吗?

  • 急性酒精性肝病患者的治疗与CXCR1/2阻塞pepducins值得在临床试验中评价。

客观的

发病率和死亡率由于过度饮酒是世界范围的一个主要的健康问题影响数以百万计的人。1饮酒导致的肝脏疾病的风险(ALD)增加与消费比例,造成一系列的肝脏疾病从脂肪变性到终端肝病和肝硬化。2在6个月的死亡率高达50%,严重致命的制程表现严重酒精性肝炎(啊)。2啊估计影响10 - 35%的酗酒者在某个时间点上。3严重啊展览一个非常具体的表达与肝细胞脂肪变性,中性肝脏炎症和坏死,外周血嗜中性特征,表现为肝衰竭包括血小板及凝血障碍。4患者生存严重啊有很高的患肝纤维化、肝硬化的风险,进而增加肝细胞癌的风险。3不存在任何治疗,改善长期生存的呀。5,6在这可怕的背景,它确实建议患者严重啊应该定期随机进入实验试验。7

一个共同的工作模型表明乙醇可能诱发炎症趋化因子和细胞因子通过生成活性氧和乙醛,8 - 10这可能对内毒素清除在肝脏的影响。加上肠道屏障功能障碍导致的慢性酒精暴露,11确实会导致系统性endotoxaemia的程度与肝脏疾病的进展,12 - 14建立一个炎性信号的恶性循环。

招聘中嗜中性粒细胞的趋化因子表达和激活是人类啊大大增加。15,16更糟糕的预后与血液嗜中性,2和高mRNA的表达白介素(IL) 8 (CXCL8), CXCL5, Gro-γ(CXCL3)和CXCL6 CXCR1 / CXCR2趋化因子受体配体。15,17,18多变量分析显示肝引发蛋白质含量作为90天的死亡率的独立预测指标啊。15中性粒细胞释放一批杀菌分子可能引起组织破坏。19尽管这些关联数据,因果作用的中性粒细胞和/或CXCR1/2信号严重啊尚未建立。3,5,14

CXCR1和CXCR2 G protein-coupled受体(GPCRs)。20.GPCRs由七个跨膜域加入了三个细胞内循环和c端域(称为i1-i4)重要的相互作用和激活G蛋白参与信号转导。21Pepducins的短肽与脂质一半,可以设计成与精确的特异性受体激动剂或拮抗剂在体外和体内GPCR。22日至26日Pepducins融入质膜内通过触发器机制和影响GPCR-dependent蛋白激活。-我们有报道pepducin x1/2pal-i1,特定于CXCR1 CXCR2,逆转建立实验通过抑制中性粒细胞活化全身炎症反应综合征。25x1/2pal-i1也破坏肿瘤生长在卵巢癌的典范30.和抑制腺瘤形成Apc分钟/ +老鼠。31日

在实验模型,拟表型人类啊,在这里,我们报告CXCR1/2封锁治疗肝病,识别的关键角色CXCR1/2信号和中性粒细胞在传播这种疾病。

设计

Pepducins针对CXCR1/2 (x1/2pal-i1)和nonsense-scrambled pepducin (scram-i1)与标准fMOC carboxy-terminal酰胺的固相合成方法在塔夫茨大学核心设施(美国马萨诸塞州塔夫斯大学,波士顿),也可通过肽2.0(美国弗吉尼亚州Chantilly)。Lieber-DeCarli饮食(LDC)从Dyets购买(美国宾夕法尼亚州伯利恒)。引发ELISA从研发系统,从Eurogentec SYBR-green PCR混合购买(英国南安普顿)。萘酚为d chloracetate,髓过氧化酶(MPO)试验设备和其他化学物质用于本研究从西格玛奥德里奇购买(圣路易斯,密苏里州,美国)。Oil-red-O是从Amresco(美国俄亥俄州梭伦);Hep3B和HepG2细胞从写明ATCC购买(马纳萨斯,弗吉尼亚州,美国)。细胞培养媒体来自Gibco生活技术(美国纽约大岛)。

酒精性脂肪肝动物模型

鼠标协议经有关部门批准,所有程序都按照制度执行的指导方针。同时,5-6-week-old女性C57Bl / 6小鼠从查尔斯河实验室购买。动物们被安置在特定的无菌条件下。动物被允许适应为7 - 10天前开始的实验。老鼠接受高脂肪LDC protein-derived(脂肪44%,16%,40%的碳水化合物或乙醇卡路里)。32介绍了乙醇5天后,2% (v / v)乙醇开始,然后每隔一天增加到最后6.5% (v / v)乙醇浓度的第十天的实验。控制动物收到LDC没有任何酒精。32他阐述了图1,我们开始注入x1/2pal-i1 pepducin(2.5毫克/公斤,每隔一天)可以与乙醇的介绍(5天)后预防模式或在酒精含有LDC小鼠4周。后者治疗治疗小鼠注射x1/2pal-i1(5毫克/公斤)每天剩余的7天的实验。车辆(10%二甲亚砜(DMSO)和注射是控制。老鼠收到一个低剂量注射内毒素(2.5毫克/公斤)腹腔内牺牲前24小时。32人类酒精性脂肪肝(灰)的特点是高血内毒素水平,不能观察到小鼠模型。在完成这项研究,动物的体重在终端与氯胺酮麻醉/甲苯噻嗪。心脏穿刺进行收集血液。肝脏重和嵌入在石蜡,冷冻或准备RNA提取,甘油三酸酯提取或MPO评估。

x1/2pal-i1 treatment inhibited the development and progression of alcoholic liver disease. (A) Experimental approach. Mice received the Lieber–DeCarli (LDC) diet. Pepducin therapy was commenced either with the introduction of ethanol (day 5; ‘preventative setting’; 2.5 mg/kg x1/2pal-i1 subcutaneous every other day) or after mice had established disease (day 29, ‘therapeutic setting’; 5.0 mg/kg x1/2pal-i1 subcutaneous once a day). On day 35, mice received LPS (2.5 mg/kg intraperitoneal) and were assessed 24 h later. (B) x1/2pal-i1 prevents development of liver steatosis. Representative liver sections stained with H&E (n=15). (C) Therapeutic x1/2pal-i1 reverts liver steatosis. Representative liver sections stained with H&E (n=15). (D) Histological disease activity. H&E-stained sections for hepatocyte ballooning, leucocyte infiltration and Mallory–Denk bodies, Oil-red-O for steatosis. Statistical analysis: Mann–Whitney U after Kruskal–Wallis; n=15 per group; *p<0.05 (LDC vs LDC-EtOH); †p<0.05 (LDC-EtOH vs LDC-EtOH-x1/2pal-i1). (E) x1/2pal-i1 treatment prevents from alcohol-induced mortality. Mice received 2.5 mg/kg of x1/2pal-i1, scram-i1 (2.5 mg/kg) or vehicle control every other day. Statistical analysis: Mantel–Cox test p<0.0001. n=15. (F) x1/2pal-i1 therapy reduces alcohol-induced mortality and prevents from weight loss. Mice received 5 mg/kg of x1/2pal-i1, scram-i1 or vehicle control every day from day 29 until the conclusion of the experiment. The animals’ weight was taken every other day and weight curves were compared. Statistical analysis: Mantel–Cox test p<0.0001. n=15 (n=7 for scram-i1).
" data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图1
图1

x1/2pal-i1治疗抑制酒精性肝病的开发和发展。(一)实验方法。老鼠接受了Lieber-DeCarli (LDC)饮食。Pepducin疗法也开始随着乙醇的引入(第五天;“预防设置”;2.5毫克/公斤x1/2pal-i1皮下后每隔一天)或小鼠建立疾病(29天,“治疗设置”;5.0毫克/公斤x1/2pal-i1皮下一天一次)。35天,老鼠收到有限合伙人(2.5毫克/公斤腹腔内),24 h后评估。(B) x1/2pal-i1防止肝脂肪变性的发展。代表肝脏部分沾)(n = 15)。 (C) Therapeutic x1/2pal-i1 reverts liver steatosis. Representative liver sections stained with H&E (n=15). (D) Histological disease activity. H&E-stained sections for hepatocyte ballooning, leucocyte infiltration and Mallory–Denk bodies, Oil-red-O for steatosis. Statistical analysis: Mann–Whitney U after Kruskal–Wallis; n=15 per group; *p<0.05 (LDC vs LDC-EtOH); †p<0.05 (LDC-EtOH vs LDC-EtOH-x1/2pal-i1). (E) x1/2pal-i1 treatment prevents from alcohol-induced mortality. Mice received 2.5 mg/kg of x1/2pal-i1, scram-i1 (2.5 mg/kg) or vehicle control every other day. Statistical analysis: Mantel–Cox test p<0.0001. n=15. (F) x1/2pal-i1 therapy reduces alcohol-induced mortality and prevents from weight loss. Mice received 5 mg/kg of x1/2pal-i1, scram-i1 or vehicle control every day from day 29 until the conclusion of the experiment. The animals’ weight was taken every other day and weight curves were compared. Statistical analysis: Mantel–Cox test p<0.0001. n=15 (n=7 for scram-i1).

测量血清和肝脏细胞因子水平

通过ELISA测定血清CXCL8水平。肝细胞因子mRNA水平衡量实时定量SYBR-green PCR。引物设计如下:肿瘤坏死因子(TNF)α:5′-tgggagtagacaaggtacaaccc-3′(向前)和5′-catcttctcaaaattcgagtgacaa-3′(反向)。处于:5′-ctgggattcacctcaagaacatc-3′(向前)和5′-cagggtcaaggcaagcctc-3′(反向),IL-1β5′-tgaaaacacagaagtaacgtccg-3′(向前)和5′-cccaggaggaaattgtaatggga-3′。

MPO被ELISA从肝组织中提取和测量。天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)由比色测定酶活性测定(西格玛奥德里奇)。

小鼠肝组织的组织学评估

肝脏部分被嵌入在石蜡和切成5-15-µm-thick片后续染色)。肝脏形态学评估显微镜下。比较中性粒细胞的数量在pepducin-treated与vehicle-treated动物的肝脏,石蜡被和幻灯片沾氯乙酸萘酚为d(西格玛奥德里奇)。33嗜中性粒细胞的人数统计四个代表微观领域从10个人老鼠每组。

评估的肝组织脂质含量,冻结部分是沾Oil-red-O(西格玛奥德里奇)。积累脂质表现为亮红色水滴在肝脏组织和这些明亮的红色区域的数量然后比较显微镜下。

测量肝组织的肝甘油三酯

肝脏脂质分数被Folch提取方法。34简单地说,100毫克的肝组织是单一化的3:1的氯仿:甲醇。过滤和洗涤两个步骤后,脂质提取分析光度分析(罗氏/日立)。

免疫印迹的caspase-1

快速冷冻肝脏样本单一化和12%十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳分离。吸水后,膜被探测的多克隆anti-caspase-1 p20抗体(圣克鲁斯,克隆M19)。

体外中性粒细胞趋化性

人类中性粒细胞从EDTA实际上获得血液的健康志愿者。密度梯度离心后,剩余的红血球细胞溶解。细胞制剂通常产生> 95%中性粒细胞与可行性近100%。

中性粒细胞迁移测定使用48-well微趋化性室(美国Neuroprobe,马里兰州)。细胞被允许迁移30分钟到5µm孔隙大小硝化纤维膜染色随后。迁移深度被评估量化显微镜下细胞的区别没有迁移和领先的中性粒细胞的面前。

细胞培养

Hep3b在杜尔贝科修改鹰的培养基培养细胞(DMEM)细胞培养媒体含10%胎牛血清的边后卫。HepG2细胞培养在罗斯威尔公园纪念研究所中含有10%的边后卫。对于一些实验,用乙醇或TNFαHep3b细胞被刺激。引发水平测量Hep3b上层清液的细胞和趋化性分析。表明generalisability,一些实验重复HepG2细胞。评估潜在的细胞毒性pepducins肝细胞,我们进行MTT测试。Hep3B细胞孵化DMEM / 0.2%的边后卫48 h 96 -孔板。此后,细胞与不同浓度的孵化x1/2pal-i1 pepducin,控制媒介或阿霉素IC50另一个48小时(300海里)。MTT(10µL /)添加和孵化一5 h。后的100µL DMSO,灭绝测量光度学的(波长550 nm)。

结果

高脂肪饮食补充与酒精诱发实验性的灰烬

我们管理的C57Bl / 6小鼠LDC高脂肪饮食,32补充与乙醇,其次是腹腔内脂多糖(LPS)注射前24小时牺牲的详细图1答:从小鼠肝脏部分)染色法收到ethanol-enriched LDC饮食(LDC)EtOH),但不是LDC饮食本身(LDC)Ctrl),导致严重的肝病,特点是中性粒细胞浸润,肝细胞膨胀,脂质积累和Mallory-Denk体(图1罪犯)。虽然microvesicular观察脂肪变性在大多数LDC的肝脏的部分Ctrl老鼠(图1B, C),添加酒精导致微小模式LDC的肝细胞膨胀EtOH老鼠(图1这些特性(B, C)。图1D)相似的组织学特征图中观察到人类的火山灰。35LDCEtOH老鼠表现出显著的死亡率和发达恶病质(图1E、F)的实验,甚至前有限合伙人管理局(图1F)。在实验的最后,LDC liver-to-body重量比EtOH老鼠与LDC相比高出两倍以上Ctrl老鼠(图2A、B)与深刻的血清AST和ALT水平,反映增加肝细胞损伤图2这个实验模型A、B)。总之,忠实地概括人类火山灰的许多关键特性。

图2

x1/2pal-i1治疗正常化liver-body重量比和防止肝坏死。(一)预防和治疗x1/2pal-i1管理导致体重正常liver-body配给。统计分析:Mann-Whitney U克鲁斯卡尔-沃利斯之后。每组15 n = scram-i1实验(n = 7)。(B和C)预防和治疗x1/2pal-i1治疗防止肝细胞坏死。天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)水平作为肝细胞坏死的标记。统计分析:Mann-Whitney U克鲁斯卡尔-沃利斯之后。每组15 n = scram-i1实验(n = 7)。

CXCR1/2-specific拮抗剂pepducin x1/2pal-i1防止肝病和死亡率在实验灰烬

与肝脏嗜中性粒细胞浸润和引发的水平作为一个关键特征与人类火山灰的结果,17,18我们问是否CXCR1/2信号是有原因地参与实验的火山灰。我们选择了一个预防方案通过x1/2pal-i1阻塞CXCR1/2 pepducin,25服用剂量为2.5毫克/公斤每隔一天,开始与乙醇的介绍(图1),排除非特异性pepducin效果,我们对待一群老鼠爬废话pepducin (scram-i1)剂量为2.5毫克/公斤每隔一天。图1B表明x1/2pal-i1几乎完全废除组织学LDC的肝病EtOH老鼠,而scram-i1未能这样做。重要的是,x1/2pal-i1几乎完全保护LDC的死亡率EtOH老鼠(图1E)。x1/2pal-i1的深远的影响反映出正常化LDC的血清AST和ALT水平升高EtOH老鼠(图2B, C),与正常化liver-to-body体重的比率(图2A)。Pepducin LDC x1/2pal-i1并不影响肝脏组织学Ctrl老鼠(图1B)。scram-i1 pepducin未能保护小鼠肝损伤的观察到高AST和ALT水平(图2B、C)。此外,我们观察到liver-to-body重量比率LDC之间没有区别EtOH老鼠接受DMSO -或者scram-i1注射(图2一个)。

x1/2pal-i1是建立有效的扭转实验肝病

我们下一个调查CXCR1/2封锁是否也会完全有效的治疗疾病肆虐。在第一天,我们预先分配老鼠组接收车辆或x1/2pal-i1,但推迟了开始的治疗(每日5毫克/公斤x1/2pal-i1)今日(29日图1LDC)EtOH老鼠已经发达相比LDC恶病质和显著的死亡率Ctrl老鼠(图1F)。这反映出严重疾病出席pepducin治疗的开始。车辆治疗相比,确实x1/2pal-i1逆转组织学LDC的肝病EtOH老鼠(图1C)。肝白细胞浸润是LDC完全由x1/2pal-i1阻止EtOH老鼠,值得注意的是,几乎完全预防病理性肝脂质积累(图1D)。同样,血清AST和ALT水平升高在vehicle-treated老鼠回到基线x1/2pal-i1治疗(图2B, C)。令人印象深刻,而组预先分配接收x1/2pal-i1从29日开始倾向于更严重的疾病前pepducin疗法(图1F),治疗x1/2pal-i1扭转这个趋势,导致统计上显著改善总生存期结束时相比vehicle-treated LDC实验EtOH老鼠(图1F)。治疗的这种益处x1/2pal-i1反映了几乎完全正常化liver-to-body LDC重量比率EtOH老鼠(图2),与一个陡峭的总机构后体重的增加向正常化x1/2pal-i1治疗(图1F)。总之,这些数据证明CXCR1/2信号是一个关键的驱动实验火山灰和治疗干预建立疾病通过特定pepducin x1/2pal-i1逆转疾病和防止死亡。

x1/2pal-i1治疗废除促炎细胞因子转录,会使caspase-1表达式

人类的火山灰是伴随着高血清水平的引发和肝引发的表达增加,TNFαIL-1β。15,17,18LDCEtOH老鼠表现出较LDC增加血清水平处于受控Ctrl老鼠(图3A)。肝mRNA的表达处于受控,肿瘤坏死因子Il1β在LDC增加EtOH相比之下,LDCCtrl老鼠(图3罪犯)。增加Il1β表达LDCEtOH老鼠被阻止x1/2pal-i1管理局(图3C),即使政府推迟到疾病建立了图3C)。处于血清水平也降低了(图3x1/2pal-i1),处于受控肿瘤坏死因子只mRNA水平呈现下降趋势(图3B, C)。这些数据表明,x1/2pal-i1治疗实验灰正常化肝脏的炎性细胞因子的表达,这是典型的诱导人类灰烬。

图3

CXCR2封锁减少促炎细胞因子的表达。Lieber-DeCarli饮食小鼠注射x1/2pal-i1预防性或治疗性模式。(一)x1/2pal-i1 pepducin治疗降低血清处于受控。处于血清ELISA测定。(B)由x1/2pal-i1 CXCR1/2封锁pepducin减少肝脏处于mRNA转录。信使rna水平衡量SYBR-green实时PCR。(C) CXCR1/2封锁的x1/2pal-i1 pepducin减少肝白介素(IL) 1βmRNA转录。mRNA水平衡量SYBR-green实时PCR (D) CXCR1/2封锁的x1/2pal-i1 pepducin减少肝肿瘤坏死因子(TNF)αmRNA转录。信使rna水平衡量SYBR-green实时PCR。统计分析:Mann-Whitney U克鲁斯卡尔-沃利斯之后。 n=6 (E) CXCR1/2 blockade reduces pro-caspase-1 expression in livers. Liver tissue lysates were immunoblotted for caspase-1 protein expression. Representative western blot analysis, n=3, each lane represents an individual liver specimen.

病人从灰展览caspase-1表达增加。36,37同样,慢性乙醇暴露对小鼠诱发pro-caspase-1表达式。37测试是否阻断受体CXCR2 x1/2pal-i1减少inflammasome激活,我们探索肝组织caspase-1溶解产物,inflammasome活动的一个特点。我们的结果表明,封锁CXCR2减少的pro-caspase-1 x1/2pal-i1-treated老鼠,而DMSO和scram-1治疗没有效果。有趣的是,没有区别的活跃caspase-1 (p20)被发现,这可能,然而,是一个相对较短的半衰期的裂解caspase-1 (图3E)。37,38

x1/2pal-i1 pepducin废除中性粒细胞积聚在实验灰烬

肝脏嗜中性粒细胞聚集特征的火山灰和同样观察到实验灰(图4A、B),揭示了通过与氯乙酸萘酚为d染色,中性的特定酯酶的显色底物颗粒。LDC x1/2pal-i1管理EtOH小鼠中性粒细胞数量的减少每大功率领域LDC中观察到Ctrl老鼠(图4)。激活中性粒细胞半衰期较短和高营业额在炎症组织。延迟CXCR1/2封锁x1/2pal-i1同样导致类似完全废除LDC的中性粒细胞积聚EtOH老鼠(图4B),而对中性粒细胞数量scram-1没有影响。最后,肝脏MPO水平下降到x1/2pal-i1-treated LDC的基线水平EtOH老鼠(图4C)。

图4

Pepducin治疗抑制中性粒细胞浸润和激活。(A和B) x1/2pal-i1防止积累的中性粒细胞在酒精的老鼠的肝脏组织部分。比较中性粒细胞的数量,组织学部分与氯乙酸萘酚为d彩色。嗜中性粒细胞的人数统计四个代表微观领域从10个人老鼠每组。(C) x1/2pal-i1治疗降低髓过氧化酶(MPO)水平在肝组织中。单一化肝组织MPO水平评估。右面板:预防性治疗;左面板:治疗性治疗。统计分析:Mann-Whitney U克鲁斯卡尔-沃利斯之后。n = 10。 (D) Ethanol induces CXCL1 secretion in Hep3B and HepG2 cells. CXCL1 levels were measured after 24 h of ethanol exposure to the cells. Mann–Whitney U after Kruskal–Wallis, n=3 (E) Ethanol-induced neutrophil chemotaxis is CXCL8 dependent. CXCL8 (IL-8) was neutralised by adding antibodies directed against CXCL8. CXCR1 and CXCR2 receptor signalling was inhibited by x1/2pal-i1. The nonsense pepducin scram-i1 had no effect on neutrophil chemotaxis induced by HepG2 cell supernatants. Chemotaxis experiments were performed in modified Boyden chambers. Statistical analysis: Mann–Whitney U after Kruskal–Wallis, n=3. LDC, Lieber–DeCarli diet.

对酒精肝细胞Hep3b HepG2细胞分泌CXCL8曝光,吸引中性粒细胞体外

除了肝脏枯氏细胞,肝细胞也深刻在肝脏炎性细胞因子的分泌。我们选择了人类Hep3b HepG2细胞系来测试假设乙醇暴露直接诱发处于在肝细胞分泌。所示图4D, 1.5和15毫米乙醇在培养基导致大幅增加CXCL8释放Hep3b和HepG2细胞。上层清液从ethanol-exposed Hep3b和HepG2细胞(数据未显示)表现出体外中性粒细胞趋化现象的活动,这个活动通过完全封锁中和anti-CXCL8单克隆抗体和x1/2pal-i1,而阻塞anti-CXCL17抗体没有效果(图4E)。在另一组实验中,人类嗜中性粒细胞趋化性对上层清液ethanol-treated HepG2细胞进行scram-1的存在。Scram-1没有向上层清液诱导趋化作用的影响。CXCL8(1纳米)作为控制(图4E)。总之,这些数据表明,在ethanol-induced组织损伤实验灰,受伤的肝细胞可以释放CXCR1/2配体,招募中性粒细胞入肝脏,进而可以释放细胞毒性颗粒的内容,导致灰的特点组织损伤。

x1/2pal-i1治疗可以防止脂质积累实验灰

肝细胞脂质积累是一个灰的基本特征。3LDCCtrl老鼠表现出小脂肪堆积在肝脏由Oil-red-O染色,而肝脂质囊泡的数量是LDC大大增加EtOH老鼠(图5)。政府x1/2pal-i1完全阻止脂质囊泡在LDC的增加EtOH老鼠(图5),甘油三酸酯被认为代表主在膨胀肝细胞脂质物种灰。39因此,我们量化甘油三酯在亲脂性的分数通过Folch从整体小鼠肝脏中提取的方法。LDC甘油三酸酯含量EtOH老鼠与LDC相比显著增加Ctrl老鼠(图5B)。x1/2pal-i1完全阻止LDC的增加EtOH老鼠在LDC水平低于观察Ctrl老鼠(图5B)。相比之下,vehicle-treated LDCCtrl老鼠,Oil-red-O+在脂质囊泡和肝脏甘油三酯含量趋于更高x1, 2 pal-i1治疗(图5A、B)。然而,这不是增加肝脏/体重比(图2x1/2pal-i1),排除潜在的毒性,高剂量(5毫克/公斤,每隔一天)在小鼠正常的饮食管理。我们没有观察ALT的增加(图5D)或AST (图5血清中E)水平也不是liver-to-body重量比改变而vehicle-treated老鼠(图5C)。

图5

(一)CXCR1/2 pepducin封锁逆转酒精的老鼠的脂肪变性。治疗组小鼠的肝脏部分治疗Oil-red-O污点。N = 15。(B)的封锁CXCR2受体减少肝脏甘油三酯含量。从治疗组小鼠的肝组织甘油三酯治疗光度分析测定。N = 10。统计分析:Mann-Whitney U克鲁斯卡尔-沃利斯后测试。(汉英)x1/2pal-i1 pepducin在常规食物老鼠的饮食没有影响。老鼠接受了动物设施的标准食物的饮食。动物被注射10%的二甲亚砜或x1/2pal-i1 pepducin(5毫克/公斤)皮下每隔一天。 After 5 weeks of treatment, the animals were sacrificed and evaluated for (C) liver–body weight ratio, (D) alanine aminotransferase (ALT) and (E) aspartate aminotransferase (AST). N=10. Statistical analysis: Mann–Whitney U after Kruskal–Wallis; n.s.: p>0.05. LDC, Lieber–DeCarli diet.

结论

在这里,我们表明,CXCR1/2信号过程中扮演着重要的角色在一个实验模型的火山灰,而拟表型人类火山灰的核心特性。值得注意的是,治疗晚期的封锁CXCR1/2信号与pepducin x1/2pal-i1建立,严重的疾病,是有效预防进一步的死亡率和扭转肝脏炎症(图6)。

图6

提出x1/2pal-i1治疗机制。IL,白介素;基质金属蛋白酶MMP的;MPO、髓过氧物酶;活性氧,活性氧;肿瘤坏死因子,肿瘤坏死因子。

嗜中性粒细胞浸润在肝脏是人类灰的经典标志,和相应的实验中观察到的灰烬。功效的x1/2pal-i1实验灰关联到一个深刻的减少肝脏嗜中性粒细胞浸润,中性粒细胞在这个疾病的标志着一个关键的角色。更具体地说,中性粒细胞招募网站入侵的病原体或几分钟内组织损伤。40除了消除病原体通过吞噬作用,中性粒细胞,然而,释放介质如MPO、数组矩阵metalloproteases,丝氨酸蛋白酶,弹性蛋白酶、组织蛋白酶G和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶,它可以促进组织损伤。41肝脏嗜中性粒细胞浸润中也得到了证实ischaemia-reperfusion等肝脏疾病的实验模型,42,43CCl ConA-induced和4全身的肝炎。44有趣的是,在之前我们已经表明,小鼠脓毒症模型CXCR1/2封锁导致抑制全身炎症反应综合征的收益率更高的细菌负荷。25阻塞CXCR1和受体CXCR2 pepducins没有抑制趋化作用引起的其他中性粒细胞化学引诱物;因此,x1/2pal-i1可能,而被认为是免疫调节而非免疫抑制。25阻止从血液中性粒细胞移民到肝组织,防止他们过分激活通过x1/2pal-i1可能代表一个干预关键检查点,关闭了器官的破坏,导致急性肝衰竭的保护,也可以防止进一步的后果,比如纤维化。45

通过x1/2pal-i1 CXCR1/2封锁与正常化增加肝IL-1β表达式在实验灰。IL-1β分泌由于caspase-1枯氏细胞激活此前诱发肝脂肪变性,封锁和重组il - 1受体拮抗剂(IL-1Ra Anakinra)在实验性性脂肪肝的肝脏炎症。37实验火山灰在我们的模型,我们表明,阻断受体CXCR2会使pro-caspase 1的表达。有趣的是,品牌46报道,DF2156a CXCR1/2的变构抑制剂的短肽,在paracetamol-induced浸润的中性粒细胞数量减少肝损伤,但这并不与肝损伤的减少有关。后者需要co-blockade甲酰肽受体146可以指向发病机理的差异这些肝损伤模型或x1/2-pal-i1的特定力量在阻止CXCR1/2信号。

引发受体CXCR1和CXCR2不仅表达在白细胞但也可以发现对人类肝细胞在病理条件下。42,43在缺血/再灌注损伤、CXCR1调节小鼠肝细胞和出现参与肝细胞增殖。基因删除CXCR1或其封锁的repertaxin导致明显降低BrdU并入增生的肝细胞。47在这个模型的缺血/再灌注损伤,这确实使一个攻击肝脏组织,移民中性粒细胞是一个很好的预后因子,促进修复和再生。47相比之下,在灰用酒精存在恒定的病因,修复和再生可能导致增生和肿瘤的发展。肝硬化熊高发展肝细胞癌的风险,它可能会猜测,增加肝细胞CXCR1表达式顺向肝损伤可以促进病理性增生。事实上,CXCL5,另一个CXCR2配体,已被证明是与中性粒细胞高负载在肝细胞癌和糟糕的结果。48CXCR1 CXCR2也促进neoangiogenesis在肿瘤组织中。30.,31日因此,封锁CXCR1/2信号可能不仅有益影响急性炎症和脂肪变性的发展,但也可能减少肝癌的风险。

治疗严重灰包括支持性措施减少腹水,防止感染,治疗肝性脑病(抗生素、乳果糖),确定足够的蛋白质摄入量和维持血清白蛋白水平,和补充的维生素(硫胺素)。2糖皮质激素的使用灰由于感染风险增加,仍存在争议49虽然一些证据表明,pentoxifylline可能与改善相关住院生存。50针对TNFα在临床试验中取得了好坏参半的结果,复杂的严重感染的风险增加,与死亡率增加有关,因此目前不推荐。51-53唯一的治疗已经显示出显著提高肝移植的长期结果啊。54急性酒精性肝病患者的治疗与CXCR1/2阻塞pepducins,因此,值得在临床试验中评价。第一次第一阶段临床试验的pepducin抑制剂protease-activated受体155已经成功完成(http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01806077),可能为临床开发铺平了道路等其他pepducins CXCR1/2-directed x1/2pal-i1 pepducin严重灰。

引用

脚注

  • 贡献者HT和NCK分享资深作者。NCK,大众、茶和执行大多数实验,并帮助准备手稿。正义与发展党pepducin技术提供了经验。正义与发展党,HT和NCK设计和协调项目。NCK AK写的手稿和实验设计。

  • 资金威康信托基金会(103077 / Z / 13 / Z),欧洲研究委员会(fp7/2007 - 2013),基督教多普勒Forschungsgesellschaft。

  • 相互竞争的利益没有宣布。

  • 出处和同行评议不是委托;外部同行评议。