染色体结构维持蛋白1A通过层粘连蛋白亚基γ2激活增强肝星状细胞活化和细胞外基质合成,加重肝纤维化

Structural maintenance of chromosome protein 1A exacerbates liver fibrosis by enhancing hepatic stellate cell activation and extracellular matrix synthesis via laminin subunit gamma 2 activation.

作者信息Dandan Wang, Ning Li, Ranyan Gao, Jiaxin Wang, Lingyi Xu, Fengchun Li, Xinyu Geng, Ram Prasad Chaulagain, Babalola Deborah Oluwaseun, Xiaoyu Zhang, Shuang Jin, Shizhu Jin
PMID41737731
发布时间2026-02-23
DOI10.1002/ccs3.70067

实验完整度

包含体内外实验(小鼠模型与LX-2细胞)、功能验证(敲低/过表达)及机制验证(ChIP、双荧光素酶),并利用生信分析,证据层级完善。

主要模型

CCl4诱导的C57BL/6J小鼠肝纤维化模型 TGF-β1刺激的LX-2人肝星状细胞系

重点核对

CCl4剂量:1 mL/kg(1:9溶于玉米油),每周两次,持续6周 慢病毒感染:尾静脉注射0.05 mL/只(1×10^9 TU/mL) recilisib处理:10 mg/kg腹腔注射,每天一次,最后3周 LX-2细胞激活:TGF-β1(10 ng/mL)处理24小时 shRNA慢病毒感染:48小时,随后嘌呤霉素筛选(2 μg/mL)

摘要

肝纤维化的特征在于细胞外基质(ECM)的异常堆积,其主要由肝星状细胞(HSC)产生。层粘连蛋白亚基γ2(LAMC2)是一种ECM蛋白,其在肝纤维化中的功能作用尚未完全阐明。在此,我们研究了LAMC2如何促进肝纤维化,并在动物和细胞模型中探讨其分子机制。在CCl4诱导的肝纤维化C57BL/6J小鼠中敲低LAMC2。在sh‐LAMC2处理和recilisib(PI3K/Akt激动剂)处理的小鼠中进行了挽救实验。预测并验证了与LAMC2相关的肝纤维化转录因子。用转化生长因子(TGF)‐β1刺激的LX‐2细胞(HSC系)感染慢病毒载体进行体外实验。LAMC2在PI3K/Akt通路中富集,在CCl4处理的小鼠肝组织中表达增加,recilisib逆转了这些小鼠中LAMC2敲低介导的肝纤维化减轻。活化HSC中LAMC2的转录由染色体结构维持蛋白1A(SMC1A)引起。SMC1A敲低对ECM积累和HSC活化的抑制作用被LAMC2过表达所减轻。本研究提供了新的见解,并强调了SMC1A/LAMC2/PI3K/Akt轴作为肝纤维化治疗靶点的巨大潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
LAMC2在肝纤维化中是否发挥作用,并探讨其分子机制。
核心机制
SMC1A作为转录因子促进LAMC2表达,进而激活PI3K/Akt信号通路,增强HSC活化与ECM沉积,促进肝纤维化进展。
主要证据
体内外实验证明SMC1A敲低抑制LAMC2表达及PI3K/Akt通路,减轻纤维化;LAMC2过表达逆转这些效应。ChIP和双荧光素酶验证SMC1A结合LAMC2启动子并增强其转录。
研究意义
揭示SMC1A/LAMC2/PI3K/Akt轴是抗肝纤维化治疗的潜在靶点,为开发针对活化HSC和ECM沉积的干预措施提供依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

生信分析筛选关键基因

鉴定与肝纤维化相关且在PI3K/Akt通路富集的差异表达基因。

利用GEO数据集(GSE77627和GSE33258)进行差异表达分析,与GeneCards中的肝硬化相关基因取交集,并通过KEGG富集分析确定关键通路,最终筛选出LAMC2。

2

验证LAMC2在肝纤维化中的表达

确认LAMC2在肝纤维化模型中的表达水平。

在CCl4诱导的肝纤维化小鼠模型中,通过免疫组化、RT-qPCR和Western blot检测LAMC2表达。

3

体内敲低LAMC2实验

评估LAMC2敲低对肝纤维化及HSC活化的影响。

在CCl4模型小鼠中尾静脉注射sh-LAMC2慢病毒,通过组织学染色、免疫组化、ELISA和Western blot评估纤维化程度及炎症因子水平。

4

PI3K/Akt信号通路挽救实验

验证LAMC2敲低是否通过抑制PI3K/Akt通路发挥抗纤维化作用。

在LAMC2敲低模型小鼠中,使用PI3K/Akt激动剂recilisib处理,观察肝纤维化及HSC活化指标的变化。

5

体外验证SMC1A对LAMC2的转录调控

验证SMC1A是否为LAMC2的上游转录因子。

在LX-2细胞中敲低SMC1A,检测LAMC2表达;通过ChIP-qPCR和双荧光素酶报告基因实验验证SMC1A结合LAMC2启动子并增强其转录活性。

6

体外过表达LAMC2挽救实验

验证LAMC2是SMC1A的下游效应分子。

在敲低SMC1A的LX-2细胞中过表达LAMC2,检测HSC活化标志物、ECM蛋白及PI3K/Akt通路的变化。

7

体内过表达LAMC2挽救实验

验证在体内SMC1A敲低的效果能否被LAMC2过表达逆转。

在CCl4模型小鼠中联合注射sh-SMC1A和LAMC2-oe慢病毒,评估肝纤维化程度和相关分子表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
recilisibMedChemExpressHY-101625
LX-2细胞ProcellCL-0560
高糖DMEM培养基ProcellPM150210
转化生长因子-β1PeproTech Inc.100-21
Masson三色染色试剂盒SolarbioG1340
HE染色试剂盒Beyotime Biotechnology Co., Ltd.C0105S
DAB辣根过氧化物酶显色试剂盒Beyotime Biotechnology Co., Ltd.P0202
TRIzol试剂BeyotimeR0016
SuperScript IV UniPrime逆转录试剂盒Thermo Fisher Scientific12596100
TNF-α ELISA试剂盒Abcamab208348
IL-1β ELISA试剂盒Abcamab197742
IL-6 ELISA试剂盒Abcamab222503
细胞裂解液BeyotimeP0013
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0010S
BeyoECL Plus化学发光试剂BeyotimeP0018S
GAPDH抗体Abcamab9485
LRAT抗体Proteintech12815-1-AP
GFAP抗体Thermo Fisher ScientificPA5-16291
PI3K p85 α抗体Abcamab86714
磷酸化PI3K p85 α (Y607)抗体Abcamab182651
Akt1抗体Abcamab308107
磷酸化Akt1 (T308)抗体Abcamab308100
HRP标记二抗Abcamab6721
LAMC2抗体Abmart Shanghai Co., Ltd.PK08311
α-SMA抗体GeneTex, Inc.GTX100034
胶原I抗体GeneTexGTX20292
山羊抗兔IgGAbcamab97051
pGL4.20基本载体Promega Corporation--
双荧光素酶检测系统PromegaE2920
ChIP试剂盒BeyotimeP2078
SMC1A抗体Abcamab140493
兔IgGAbcamab37373
胶原I抗体ABclonalA22349
SMC1A抗体Abcamab243875
FITC标记山羊抗兔IgG免疫荧光染色试剂盒BeyotimeP0186
含DAPI的抗荧光淬灭封片剂BeyotimeP0131
小鼠抗α-SMA抗体Proteintech67735-1-Ig
Cy3标记山羊抗小鼠IgG (H+L)BeyotimeA0521
阿佛丁(三溴乙醇)----
jvenn在线工具----
Hiplot平台----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型诱导
CCl4剂量(1 mL/kg,1:9玉米油稀释)、给药频率(每周两次)、持续时间(6周)、对照组(玉米油)
阅读提示:参见Methods 2.1 动物研究
慢病毒感染
病毒滴度(1×10^9 TU/mL)、注射剂量(0.05 mL/只)、注射时间(CCl4处理2周后)、注射途径(尾静脉)
阅读提示:参见Methods 2.1 动物研究
PI3K/Akt激动剂处理
recilisib剂量(10 mg/kg)、溶剂(DMSO)、给药方式(腹腔注射)、频率(每日一次)、时间(最后3周)
阅读提示:参见Methods 2.1 动物研究
细胞培养与处理
LX-2细胞来源(Procell)、培养基(高糖DMEM+10%FBS+1%青霉素-链霉素)、TGF-β1浓度(10 ng/mL)、处理时间(24小时)、慢病毒感染时间(48小时)、嘌呤霉素浓度(2 μg/mL)
阅读提示:参见Methods 2.2 细胞培养和处理
Western blot检测
蛋白裂解液(P0013)、BCA定量(P0010S)、SDS-PAGE凝胶浓度(10%)、一抗稀释比例、二抗稀释比例、曝光试剂(BeyoECL Plus)
阅读提示:参见Methods 2.6 Western blot分析