CC BY
30
DOI: 10.23868/201812045
регуляция пролиферации гЕПАтоцитов после субтотальной резекции печени крыс
A.В. Ельчанинов1, 2, А.В. Макаров1, 3, И.Г. Воробьева1, Е.Ю. Кананыхина4, А.В. Лохонина1, 2,
B.В. Глинкина3, Г.Б. Большакова4, Д.В. Гольдштейн5, Т.Х. Фатхудинов1, 2
1 Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова, Москва, Россия
2 Российский университет дружбы народов, Москва, Россия
3 Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва, Россия
4 Научно-исследовательский институт морфологии человека, Москва, Россия
5 Медико-генетический научный центр, Москва, Россия
regulation of hepatocyte proliferation after subtotal liver resection in rats
A.V. Elchaninov1' 2, A.V. Makarov1, 3, I.G. Vorobieva1, E.Y. Kananykhina4, A.V. Lokhonina1, 2, G.B. Bolshakova4, V.V. Glinkina3, D.V. Goldshtein5, T.Kh. Fatkhudinov 1 2
1 V.I. Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Moscow, Russia
2 Peoples' Friendship University of Russia, Moscow, Russia
3 N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia
4 Scientific Research Institute of Human Morphology, Moscow, Russia
5 Research Centre of Medical Genetics, Moscow, Russia
e-mail: [email protected]
Пролиферация гепатоцитов является основным клеточным механизмом регенерации печени. Однако после удаления более 80 % объема печени наблюдается временный блок их пролиферации, который может являться причиной нарушения регенерации при трансплантации и резекции органа в клинической практике.
Цель настоящего исследования — проанализировать молекулярные механизмы нарушения пролиферации гепатоцитов после субтотальной резекции печени у крыс.
У самцов крыс породы Вистар воспроизведена модель регенерации печени после субтотальной резекции — удаление более 80 % объема печени. С помощью методов иммуногистохимии, ПЦР-РВ и вестерн-блота были изучены возможные молекулярные механизмы замедления вступления гепатоцитов в пролиферацию.
Установлено, что экспрессия генов, кодирующих белки ци-клин D1 и Е, увеличивается через 30 ч., а увеличение содержания соответствующих белков происходит через 48 ч. после операции, на основании чего можно сделать вывод о том, что после резекции нарушен переход гепатоцитов из G0- в 0,-фазу митотического цикла. Также выявлено, что после операции отмечается длительный период сниженной экспрессии гена C-met (с 12 до 48 ч.), а также низкая концентрация HGF в печени (через 2, 3 и 7 сут.). Обнаружено повышение экспрессии соответствующего гена рецептора TGFb, — Tgfbrll (через 6 и 30 ч. после операции). Указанные особенности репаративного процесса после субтотальной резекции могут стать причиной замедленного вступления гепатоцитов в G1-фазу митотического цикла. Необратимому блоку пролиферации гепатоцитов препятствует активация экспрессии ряда факторов, в том числе TWEAK/Fn14-сигнального пути: наибольшее количество соответствующих белков обнаружено через 24-48 ч. после субтотальной резекции. Таким образом, в исследованной модели гепатоциты находятся под влиянием большого спектра как промитогенных, так и антимитогенных факторов. Смещение равновесия в ту или иную сторону и определяет судьбу гепатоцитов. В раннем периоде после субтотальной резекции преобладают антимитогенные факторы, что приводит к замедлению вступления гепатоцитов в пролиферацию.
ключевые слова: гепатоциты, пролиферация, циклины, ци-токины, факторы роста.
введение
Гепатоциты — паренхиматозные клетки, которые практически полностью определяют функции печени [1]. В связи с этим восстановление их численности после повреждения органа является жизненно важным. Пролиферация — это ключевой процесс, который
Hepatocyte proliferation is the main cellular mechanism of liver regeneration. However, after removal of more than 80 % of the liver mass, a temporary block of hepatocyte proliferation is observed, which may be the cause of impaired regeneration during transplantation and liver resection in the clinical practice.
The current study aims to analyze the molecular mechanisms of hepatocyte proliferation impairment after subtotal liver resection in rats.
In male Wistar rats, a model of liver regeneration after subtotal resection is reproduced — removal of more than 80 % of liver mass. Using the methods of immunohistochemistry, PCR-RT, western blot, possible molecular mechanisms of slowing down the proliferation of hepatocytes were studied.
It was found that expression of cyclin D1 and E increased only 30 hours after surgery. Their appearance coincides with the beginning of transcription of genes for Cyclins D1 and E1 at 30 h after surgery. The corresponding increase in concentrations of cyclin D, and E proteins is further delayed till 48 h after surgery. These results indicate that, in this particular model, hepatocytes are reluctant to undergo transition between G0- and G, -phases of cell cycle. We have observed a prolonged decrease in the expression of proto-oncogene C-met (the hepatocyte growth factor receptor-encoding gene Met). We have also observed an increase in expression of the transforming growth factor beta-1 receptor-encoding gene Tgfbrll. At the same time, irreversible block of hepatocyte proliferation was prevented by expression of certain factors, notably of the TWEAK/ Fn14 signaling pathway: concentrations of the corresponding proteins in remnant livers have peaked from 24 h to 48 h after surgery. Thus, after subtotal liver resection, the remaining hepa-tocytes are exposed to a large scope of both mitogenic and anti-mitogenic factors. Proliferative behavior of hepatocytes in remnant livers is determined by fine balance of these factors. The prevalence of antimitogenic factors in the early period after surgery delays the onset of hepatocyte proliferation.
Keywords: hepatocytes, proliferation, cyclins, cytokines, growth factors.
приводит к увеличению количества гепатоцитов в ходе регенерации печени млекопитающих [2, 3].
В нормальном состоянии большая часть гепатоцитов находится в Э0-фазе, а при нанесении повреждения они вступают в Э1-фазу митотического цикла [1]. Пролиферация гепатоцитов регулируется несколькими
сигнальными путями, дублирующими друг друга [4]. Такая избыточность регуляторных механизмов приводит к эквифинальности процесса пролиферации, то есть при нарушении одного из сигнальных каскадов митогенный стимул достигает своей конечной цели через другой молекулярный путь и гепатоциты вступают в митотический цикл.
Подобное представление о репарации печени сформировалось на основании множества экспериментальных работ, в ходе которых полностью или частично блокировался тот или иной молекулярный каскад, после чего наблюдали нарушение регенерации разной степени выраженности [5, 6]. Однако полного прекращения регенерации, как правило, не наступало [5, 7]. Тем не менее, несмотря на высокую устойчивость к повреждающим факторам, признаки истощения репаративного потенциала печени были отмечены у пациентов с хроническим гепатитом, фиброзирующими заболеваниями печени, а также в условиях малого остатка органа после трансплантации фрагмента печени или после ее обширной резекции [8].
Ранее на модели малого остатка печени — восстановлении объема печени после субтотальной резекции у крыс — было установлено, что одним из механизмов нарушения регенерации является временный блок митоти-ческого цикла гепатоцитов [9, 10].
Цель настоящего исследования — проанализировать молекулярные механизмы нарушения пролиферации ге-патоцитов после субтотальной резекции печени у крыс.
Материал и методы
Дизайн эксперимента
Исследование проводили на крысах породы Вистар (п=138) массой тела 300-400 г, полученных из питомника Филиала ИБХ РАН (Пущино). Содержание и использование животных осуществляли в соответствии с Приказом министерства здравоохранения СССР № 755 от 12 августа 1977 г. «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных».
Для создания экспериментальной модели регенерации печени лабораторным животным (п=83) под наркозом диэтиловым эфиром (МедХимПром, Россия) была проведена субтотальная резекция печени. После вскрытия брюшной полости удаляли срединную, левую боковую и правую верхнюю доли печени (всего 80 % общей массы печени), время операции с 9.00 до 11.00. Как было показано ранее, через 24 ч. после операции начиналась гибель животных, пик которой наблюдался через 48 ч. и, в среднем, смертность составила 50 %. У выживших крыс регенерация печени завершалась через 1 0 сут. после операции [9, 10]. Животных выводили из эксперимента передозировкой диэтилового эфира через 3, 6, 12, 24, 30, 48, 72 ч., а также через 7 и 10 сут. после резекции печени (п=5-6 для каждого срока). Показателем полноты регенерации печени служило увеличение массы печени, которую оценивали взвешиванием целого органа, а также восстановление биохимических показателей: уровня АЛТ и альбумина в сыворотке крови. В качестве контроля для вестерн-блот и иммуноферментного анализов использовали «ложно оперированных» крыс, которых выводили из исследования в те же сроки, что и экспериментальных (п=5 для каждого срока) и интактных крыс (п=10), одного возраста с оперированными животными. «Ложно оперированным» животным под эфирным наркозом проводили лапаротомию, вскрывали брюшную полость. Срединную, левую боковую и верхнюю правую доли печени осторожно выводили в рану на короткое
время, а затем помещали в брюшную полость, стенку которой ушивали. Все животные этой группы выжили.
Иммуногистохимический анализ
После выведения животных из эксперимента печень извлекали, фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина, подвергали стандартной гистологической проводке, заливали в парафин и изготавливали гистологические срезы толщиной 5-7 мкм. Срезы депарафини-ровали и проводили демаскировку антигена кипячением в цитратном буфере (рН 6,0). Локализацию белкового рецептора Fn14 в регенерирующей печени определяли на препаратах, окрашенных с помощью антител к Fn14 (1:100, (Abcam, Великобритания) и системы визуализации (Abcam) с использованием иммунопероксидазного метода. Ядра докрашивали гематоксилином.
Вестерн-блот анализ
Содержание в печени белков TGFpr Fn14, TWEAK, ци-клина D1 и циклина E определяли методом вестерн-блот гибридизации. Общий белок из образцов печени крыс выделяли с помощью набора MicroRotoforCellLysiskit (Bio-Rad Laboratories Inc., США). Концентрацию общего белка измеряли по методу Брэдфорда, используя набор QuickStartBovine y-GlobulinStandardSet (Bio-Rad Laboratories, Inc.). Белки из геля переносили на PVDF мембрану полусухим способом с помощью набора Trans-Blot® Turbo™ RTA Mini LF PVDF TransferKit (Bio-Rad Laboratories, Inc.), проводили реакцию с первыми антителами к TGFb1, Fn14, TWEAK (1:100, Abcam), цикли-ну D1, циклину E (1:100, Santa Cruz, США), р-тубулину или GAPDH (1:100, Abcam), затем вторыми антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена (Immun-StarGoatAnti-Rabbit (GAR)-HRP Conjugate, Bio-Rad Laboratories, Inc.). Блот проявляли с применением набора Clarity™ Western ECL (Bio-Rad Laboratories, Inc.) и системы визуализации ChemiDoc™ (Bio-Rad Laboratories, Inc.). Денситометрический анализ выполняли в программе ImageLab (Bio-Rad Laboratories, Inc.). В качестве рефе-ренсного белка использовали GAPDH или р-тубулин.
Иммуноферментный анализ (ИФА)
Количественный анализ содержания белка HGF в образцах проводили с помощью набора для ИФА (Cloud-Clone Corp., SEA047Ra, США) в соответствии с рекомендациями производителя. Белки из замороженных образцов экстрагировали с использованием набора MicroRotofor Cell Lysis Kit (Bio-Rad Laboratories, Inc.). Нормирование данных вели по концентрации общего белка, определенной методом Бредфорда с применением набора Quick Start™ Bradford Protein Assay Kit (Bio-Rad Laboratories, Inc.). Оптическую плотность (Х=450 нм) измеряли на спектрофотометре Multiskan GO (ThermoFisher Scientific, США). Результаты анализировали с помощью онлайн-приложения http://elisaanalysis.com/app.
Полимеразная цепная реакция
в реальном времени (ПЦР-РВ)
С помощью ПЦР-РВ определяли экспрессию генов C-met, Cyclin D1, Cyclin E, TgfbrI и Tgfbrll. После выведения животных из эксперимента фрагменты печени массой 30 мг помещали в раствор RNA-later (QIAGEN, Нидерланды), инкубировали в течение 1 сут. при +40 0С и хранили при -80 0С. В качестве индивидуального контроля использовали ткань удаленных долей печени. Из полученных образцов выделяли тотальную РНК с помощью набора RNeasy Plus Mini Kit (QIAGEN). Синтез кДНК с матрицы тотальной РНК осуществляли
с применением готового набора реактивов MMLV RT kit (Евроген, Россия). С кДНК ставили ПЦР-РВ, используя готовые наборы реактивов qPCRmix-HS SYBR, содержащие флуоресцентный интеркалирующий краситель Sybr Green I (Евроген). Праймеры для ПЦР подбирали с помощью онлайн-приложения Primer-BLAST в соответствии с общепринятыми требованиями. Выбранные праймеры были синтезированы фирмой Евроген (табл.).
Таблица. Праймеры для ПЦР-РВ
C-met forward AGA TTC TGC TGA GCC CAT GA
reverse CAG CCC GAT GAA TTT CTC AG
TgfbrI forward TGCCTGCTTCTCATCGTGTT
reverse TGCTTTTCTGTAGTTGGGAGTTCT
TgfbrII forward CCCAAGTCGGTTAACAGCGAT
reverse TGAAGCCGTGGTAGGTGAAC
Cyclin D1 forward TGC TTG GGA AGT TGT GTT GG
reverse AAT GCC ATC ACG GTC CCT AC
Cyclin forward GAA AAT CAG ACC GCC CAG AG
E reverse CGC TGC AGA AAG TGC TCA TC
Gapdh forward GCGAGATCCCGCTAACATCA
reverse CCCTTCCACGATGCCAAAGT
Для анализа экспрессии генов применяли метод определения порогового цикла (Ct) и вычисляли относительную экспрессию гена. В качестве эндогенного контроля использовали ген Gapdh.
Статистический анализ
Полученные данные анализировали в программе SigmaStat 3.5 (SystatSoftwareInc, США). Значения относительных экспрессий генов и концентрации белков сравнивали с помощью U-критерия Манна-Уитни. При сравнении более двух групп использовали ANOVA on Ranks. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.
Результаты
Экспрессия циклина D1 и циклина E
Экспрессия генов, кодирующих белки циклин D1 и ци-клин E резко повышалась в печени через 30 ч. (рис. 1А, Б), а максимальное количество белков циклина D1 и ци-клина E определялось в регенерирующей печени через 48 ч. после субтотальной резекции (рис. 1В, Г, Д).
С-met/HGF-сигнальный путь
Экспрессия гена С-met в печени через 6 ч. после субтотальной резекции была выше, а через 12 ч. ниже, чем в индивидуальном контроле (рис. 2А).
Количество белка HGF в печени по данным ИФА резко уменьшалось после субтотальной резекции, и было достоверно ниже, чем у «ложно оперированных» и ин-тактных животных через 2, 3 и 7 сут. после операции, но к 10 сут. количество белка HGF увеличивалось и было сравнимо с контролем (рис. 2Б).
TGFb1/TGFbR-сигнальный путь
Экспрессия гена TgfbrI после субтотальной резекции печени не изменялась, экспрессия гена TgfbrII была статистически значимо повышена через 6 и 30 ч. после операции по сравнению с индивидуальным контролем (рис. 2В, Г).
По данным вестерн-блота количество белка TGFb1 после резекции 80 % печени резко снижалось, через 48 и 72 ч. оставалось статистически значимо ниже, чем в соответствующем контроле, а через 7 сут. количество белка TGFb1 восстанавливалось и не отличалось от его содержания в печени у «ложно оперированных» животных (рис. 2Д).
Fn14/TWEAK-сигнальный путь
В печени «ложно оперированных» животных и на ранних этапах после резекции белок Fn14 обнаруживался, в основном, в клетках билиарного эпителия, через 48 ч. после субтотальной резекции белок Fn14 локализовался и в гепатоцитах (рис. 3А). По результатам вестерн-блота количество белка Fn14 в печени постепенно нарастало после субтотальной резекции и достигало максимального значения через 48 ч. после операции (рис. 3Б, В).
Количество белка TWEAK повышалось в печени через 24 ч. после субтотальной резекции и на протяжении всего регенерационного процесса не изменялось по сравнению с контролем (рис. 3Б, Г). При проведении дисперсионного анализа статистически значимых различий выявлено не было (р>0,05).
Обсуждение
Восстановление печени млекопитающих является уникальной моделью для изучения молекулярных механизмов пролиферации гепатоцитов и факторов, влияющих на нее. Особенно это относится к функциональной нагрузке на гепатоциты. Удаляя разное количество паренхимы можно легко изменять уровень метаболической нагрузки, которая приходится на оставшуюся часть гепатоцитов.
В предыдущих работах было показано, что при удалении массы печени вплоть до 70 % гепатоциты легко вступают в митотический цикл. Однако после резекции 80 % и более массы печени наблюдается позднее вступление гепатоцитов в пролиферацию [10-12]. Было установлено, что первые единичные Ю67+-гепатоциты появлялись спустя 30 ч., а наибольшее их количество отмечалось через 48 ч. после операции [11]. Полученные данные указывают на то, что после субтотальной резекции отмечается задержка при выходе гепатоцитов из G0-фазы. Это также подтверждается динамикой экспрессии циклинов D1 и E [1 3, 1 4], активность генов которых достоверно повышалась через 30 ч., а количество соответствующих белков через 48 ч. после субтотальной резекции.
Причины этого явления неизвестны. В настоящей работе рассмотрена активность промитогенных (c-met/ HGF, Fn14/TWEAK) [15] и антимитогенных молекулярных каскадов (TGFp1/TGFpR) [16-18], а ранее мы изучали динамику экспрессии TNFa, который также участвует в индукции пролиферации после субтотальной резекции печени крыс [11]. Были обнаружены изменения активности сигнальных путей, как препятствующие пролиферации гепатоцитов, так и ей способствующие.
К временному блоку пролиферации гепатоцитов, вероятно, приводили изменения в активности c-met/ HGF- и TGFp1/TGFpR-сигнальных путей. Так, по сравнению с аналогичной динамикой после удаления 70 % массы печени [4, 19], после субтотальной резекции отмечалось длительное достоверное снижение экспрессии гена рецептора С-met и концентрации HGF, а также повышение экспрессии гена рецептора TgfbrII к TGFp1, который является антимитогеном [1 6-1 8]. Ранее нами была выявлена низкая концентрация TNFa в печени крыс после субтотальной резекции, что также могло привести к задержке вступления гепатоцитов в митотический
рис. 1. Экспрессия циклинов D1 и Е в печени после субтотальной резекции у крыс. А — относительная экспрессия гена Cyclin D1; Б — относительная экспрессия гена Cyclin E; В, Д — относительное содержание белка циклина D1; Г, Д — относительное содержание белка циклина E. Денситометрический анализ и вестерн-блот. ИК — индивидуальный контроль, ЛО — «ложно оперированные» животные, СР — животные, которым была произведена субтотальная резекция печени. Данные представлены как M ± о, * — различия статистически значимы при сравнении с соответствующим контролем (p<0,05)
рис. 2. Активность c-met/HGF- и TGFp1/TGFpR-сигнальных путей в печени после субтотальной резекции у крыс. А — относительная экспрессия гена C-met; Б — содержание белка HGF, по данным ИФА; В — относительная экспрессия гена Tgfbrl; Г — относительная экспрессия гена Tgfbrll, Д — содержание TGFp, в регенерирующей печени, по данным вестерн-блот и денситометрического анализа. ИК — индивидуальный контроль, ЛО — «ложно оперированные» животные, СР — животные, которым была произведена субтотальная резекция печени. Данные представлены как M ± о, * — различия статистически значимы при сравнении с соответствующим контролем (p<0,05)
А
г " ' t А ' г к
в ©
Э>
0 •
9 О
tr • о • в о «
а,®
© $
* л
4 .Oe .
в® ^
i V л»
- г
© « *
£
в
- \Р
а 0 '
ф ' \4) с V . 9 в,
т в 0
щ >Jb
« ^ У д
&
1ft &
t ''.в 9 у '
> r \ » 1
Ъ
J • '1
_ Ф в
^ *
ч 4 & 0
ф в * ®
«Э
©
9
л $
■----
. »- Hi „ • _
ж
4» «в*
W
4
£ jtf5
л > ■ - .
л
« 11* <3> , ^ г • ч
■ - *
.. Ч чЧ 3
'■Л> ♦ 8
v
авГ1- ]
.♦w Л"
30ч
л I
Б
ЛО Зч 24 ч 30ч 48ч
Fn14
TWEAK
GAPDH ■ —
1
fe
В
л * * * ^
в * * Л ■ <
#
>
г
a. i ji
f. А ф
> , It
, да;. в» *
El" $ л •
* л
®
с
24П
* «:
9*
ж3 . ••В'Ж* '
* й
___ч
J в ; " л®* ч ®
i- ■ * * Й" "Ч
• Ж ^ • V-'
- . ■■ да®4 ад-, г 9. hlz
♦ •'." 'в* # £ * л®/
V . С» Н ' ♦ * В
cviifi'"'^
в
Sit . e*. Ц JM
^ • ^ » tb tl-'V®' ^ *
„i « л
Д! t *
i I'
'.g
и™
A
SF^ o4 f Ш
¿> иДАДч А Г^Г м
¥ J
"iPh •
• «¡в
I,« *
$
Г
рис. 3. Активность Fn14/TWEAK-сигнaльного пути в печени после субтотальной резекции у крыс. А — печень крыс после субтотальной резекции, экспрессия Fn14; Б, В — содержание белка TWEAK; Б, Г — содержание белка Fn14. А — иммуногистохимическая реакция с антителами к Fn14; Б-Г — вестерн-блот и денситометрическое исследование содержания белков. ИК — индивидуальный контроль, ЛО — «ложно оперированные» животные, СР — животные, которым была произведена субтотальная резекция печени. Данные представлены как M ± о, * — различия статистически значимы при сравнении с соответствующим контролем (p<0,05)
цикл [1 1 ]. Вероятно, феномен задержки пролиферации после субтотальной резекции имеет и видовые особенности. У лабораторных мышей, которым удаляли 86 % массы печени, наблюдалось не нарушение вступления в митотический цикл, а замедление перехода из Э2-фазы в митоз в связи с повышенной экспрессией ингибитора клеточного цикла белка р21 [20].
Помимо факторов, приводящих к замедлению пролиферации, мы показали, что после удаления 80 %
массы печени крыс происходила активация Fn14/ TWEAK-сигнального пути, стимулирующего пролиферацию [21]. Повышенная активность генов Fn14/ TWEAK-каскада после субтотальной резекции печени у крыс сохранялась до 7 сут., а после удаления 70 % объема печени мышей до 4 сут. после операции [10, 21]. Предполагают, что TWEAK, секретируемый клетками Купфера, связывается с мембранным рецептором Fn14 гепатоцитов и запускает в них синтез
циклинов D1, Е и А, что приводит к вступлению гепатоцитов в митотический цикл [22, 23].
Кроме того, было установлено, что экспрессия факторов, стимулирующих пролиферацию гепатоцитов, повышается после резекции не только в печени, но также в почках, легких и селезенке [24-27].
Заключение
Таким образом, после субтотальной резекции печени гепатоциты находятся под влиянием большого спектра как промитогенных, так и противомитогенных факторов. Смещение равновесия в ту или иную сторону и определяет судьбу гепатоцитов. В раннем периоде после субтотальной резекции преобладают антимитогенные факторы, приводящие к замедлению вступления гепатоцитов в пролиферацию. При этом, вероятно, временный блок митотического цикла носит адаптивный характер, поскольку в результате перераспределения энергетических ресурсов между молекулярными каскадами клеточного цикла и метаболическими путями снижается активность последних, что отрицательно влияет на восстановление нарушенного гомеостаза в условиях острой печеночной недостаточности после субтотальной резекции.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Stanger B.Z. Cellular homeostasis and repair In the mammalian liver. Annu. Rev. Physiol. 2015; 77: 179-200.
2. Malato Y., Naqvi S., Schürmann N. et al. Fate tracing of mature hepatocytes in mouse liver homeostasis and regeneration. J. Clin. Investig. 2011; 121: 1850-60.
3. Yanger K., Knigin D., Zong Y. et al. Adult hepatocytes are generated by self-duplication rather than stem cell differentiation. Cell Stem Cell 2014; 15(3): 340-9.
4. Michalopoulos G.K. Advances in liver regeneration. Expert Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2014; 8(8): 897-907.
5. Cressman D.E., Greenbaum L.E., DeAngelis R.A. et al. Liver failure and defective hepatocyte regeneration in interleukin-6-deficient mice. Science 1996; 274(5291): 1379-83.
6. Sánchez A., Fabregat I. Growth factor- and cytokine-driven pathways governing liver stemness and differentiation. World J. Gastroenterol. 2010; 16(41): 5148-61.
7. Paranjpe S., Bowen W.C., Bell A.W. et al. Cell cycle effects resulting from inhibition of hepatocyte growth factor and its receptor c-Met in regenerating rat livers by RNA interference. Hepatology 2007; 45(6):1471-7
8. Song Z., Humar B., Gupta A. et al. Exogenous melatonin protects small-for-size liver grafts by promoting monocyte infiltration and releases interleukin-6. J. Pineal Res. 2018; 65(1): e12486.
9. Ельчанинов А.В., Фатхудинов Т.Х., Кананыхина Е.Ю. и др. Экспрессия генов цитокинов и факторов роста в печени после субтотальной резекции у крыс. Гены и клетки 2016; 11(1): 61-7.
10. Elchaninov A., Fatkhudinov T., Usman N. et al. Molecular survey of cell source usage during subtotal hepatectomy-induced liver regeneration in rats. PLoS One 2016; 11(9): e0162613.
11. Elchaninov A.V., Fatkhudinov T.K., Usman N.Y. et al. Dynamics of macrophage populations of the liver after subtotal hepatectomy in rats. BMC Immunol. 2018; 19(1): 23.
12. Романова Л.К. Регуляция восстановительных процессов. Москва: Издательство МГУ; 1984.
13. Darzynkiewicz Z., Zhao H., Zhang S. et al. Initiation and termination of DNA replication during S phase in relation to cyclins D1, E and A, p21WAF1, Cdt1 and the p12 subunit of DNA polymerase 8 revealed in individual cells by cytometry. Oncotarget 2015; 6(14): 11735-50.
14. Böhmer R.M., Scharf E., Assoian R.K. Cytoskeletal integrity is required throughout the mitogen stimulation phase of the cell cycle and mediates the anchorage-dependent expression of cyclin D1. Mol. Biol. Cell 1996; 7(1): 101-11.
15. Huh C.G., Factor V.M., Sánchez A. et al. Hepatocyte growth factor/ c-met signaling pathway is required for efficient liver regeneration and repair. PNAS USA 2004; 101(13): 4477-82.
16. Karkampouna S., Ten Dijke P., Dooley S. et al. TGFß signaling in liver regeneration. Curr. Pharm. Des. 2012; 18(27): 4103-13.
Следует обратить внимание еще на одну особенность пролиферации гепатоцитов: митотический индекс гепатоцитов после субтотальной резекции никогда не достигает показателей пролиферации после удаления 70 % массы печени [11, 12]. Иными словами, влияние антипролиферативных факторов продолжается в течение всего репаративного процесса, и таким образом осуществляется точная регуляция и перераспределение энергии между процессом пролиферации и поддержанием активности метаболических путей гепатоцитов.
Тем не менее, длительный или необратимый блок митотического цикла гепатоцитов может приводить к летальному исходу. Однако, полной остановке пролиферации гепатоцитов, вероятно, препятствует экспрессия гепатоцитами транскрипционного фактора SOX9 [11], который поддерживает клетки в малодиф-ференцированном состоянии [28] и способствует пролиферации [29], а также активация TWEAK/Fn14-сигнального пути [30].
Благодарности
Исследование выполнено за счет гранта Российского Научного Фонда (Соглашение № 17-15-01419).
17. Romero-Gallo J., Sozmen E.G., Chytil A. et al. Inactivation of TGF-beta signaling in hepatocytes results in an increased proliferative response after partial hepatectomy. Oncogene 2005; 24(18): 3028-41.
18. Grasl-Kraupp B., Rossmanith W., Ruttkay-Nedecky B. et al. Levels of transforming growth factor beta and transforming growth factor beta receptors in rat liver during growth, regression by apoptosis and neoplasia. Hepatology 1998; 28(3): 717-26.
19. Pediaditakis P., Lopez-Talavera J.C., Petersen B. et al. The processing and utilization of hepatocyte growth factor/scatter factor following partial hepatectomy in the rat. Hepatology 2001; 34(4 Pt 1): 688-93.
20. Lehmann K., Tschuor C., Rickenbacher A. et al. Liver failure after extended hepatectomy in mice is mediated by a p21-dependent barrier to liver regeneration. Gastroenterology 2012; 143(6): 1609-19.e4.
21. Karaca G., Swiderska-Syn M., Xie G. et al. TWEAK/Fn14 signaling is required for liver regeneration after partial hepatectomy in mice. PLoS One 2014; 9(1): e83987.
22. Burkly L.C. TWEAK/Fn14 axis: the current paradigm of tissue in-jury-inducible function in the midst of complexities. Semin. Immunol. 2014; 26(3): 229-36.
23. Burkly L.C., Michaelson J.S., Zheng T.S. TWEAK/Fn14 pathway: an immunological switch for shaping tissue responses. Immunol. Rev. 2011; 244(1): 99-114.
24. Elchaninov A.V., Fatkhudinov T.K., Arutyunyan I.V. et al. Dynamics of Expression of Cytokine Genes and Macrophage Content in the Lungs and Kidneys after Subtotal Hepatectomy in Rats. Bull. Exp. Biol. Med. 2018; 165(1): 136-41.
25. Kono S., Nagaike M., Matsumoto K. et al. Marked induction of he-patocyte growth factor mRNA in intact kidney and spleen in response to injury of distant organs. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992; 186(2): 991-8.
26. Yanagita K., Nagaike M., Ishibashi H. Lung may have an endocrine function producing hepatocyte growth factor in response to injury of distal organs. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992; 182(2): 802-9.
27. Elchaninov A.V., Fatkhudinov T.Kh., Kananykhina E.Y. et al. Role of Progenitor Cells in Liver Regeneration after Subtotal Resection. Bull. Exp. Biol. Med. 2016; 161(1): 155-61.
28. Lefebvre V., Dumitriu B., Penzo-Méndez A. et al. Control of cell fate and differentiation by Sry-related high-mobility-group box (Sox) transcription factors. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2007; 39(12): 2195-214.
29. Wang X., Ju Y., Zhou M.I. et al. Upregulation of SOX9 promotes cell proliferation, migration and invasion in lung adenocarcinoma. Oncol. Lett. 2015; 10(2): 990-4.
30. Winkles J.A. The TWEAK-Fn14 cytokine-receptor axis: discovery, biology and therapeutic targeting. Nat. Rev. Drug Discov. 2008; 7(5): 411-25.
Поступила: 08.112018
