ER stress及PUMA对5-FU诱导的肝脏细胞损伤与凋亡的影响

Abstract

【目的】探讨内质网应激（ERS）及p53上调凋亡调控因子（PUMA）在5-氟尿嘧啶（5-FU）诱导的肝脏细胞的损伤与凋亡中发挥的作用。【方法】给予10只PUMA基因敲除小鼠（PUMA-KO）和20只野生型小鼠（PUMA-WT）腹腔注射等剂量的5-FU，建立小鼠肝脏损伤模型，其中10只WT小鼠同时给予腹腔注射ERstress抑制剂4-苯基丁酸（4-PBA），对照组10只KO小鼠及20只WT小鼠给予等量生理盐水，造模完成后收集小鼠的血清及肝脏组织，评估肝脏病理损伤程度，检测血清中ALT及AST表达水平以及肝脏组织中PUMA及GRP78表达水平，观察这些指标在不同处理组小鼠的变化。【结果】与WT对照组相比，5-FU组小鼠血清ALT及AST水平明显升高，H&E染色可见点状局灶性坏死，伴出血和炎症，TUNEL染色可见凋亡细胞明显增多（Z=3.78，P<0.001），PUMA及GRP78表达明显升高，提示PUMA及ER stress均参与了5-FU诱导肝脏细胞损伤和凋亡。同等剂量的5-FU刺激下，4-PBA组小鼠肝脏组织GRP78及PUMA表达均下调，同时TUNEL结果显示肝脏细胞凋亡减轻（χ2=32.99，Z=3.78，P<0.001），进一步证实PUMA及ER stress均参与了肝脏细胞损伤和凋亡过程；随后发现在等剂量的5-FU诱导时，Cleavedcaspase-3免疫组化染色显示PUMA基因敲除小鼠肝脏组织凋亡信号较WT小鼠明显减少（χ2=33.99，Z=3.78，P<0.001），但两组小鼠GRP78的表达差异不具有统计学意义。以上结果说明，抑制ER stress会降低PUMA的表达并减轻肝脏细胞损伤与凋亡，敲除PUMA并不影响ER stress的激活，仅仅会减轻肝脏细胞损伤与凋亡。【结论】5-FU通过激活内质网应激上调PUMA的表达，进而促进了肝脏细胞的损伤以及凋亡。

Keywords

• 5-氟尿嘧啶;化疗性肝损伤;PUMA;内质网应激