細胞培養課堂|TGFβ1:肝臟纖維化關鍵因子-技術前沿-資訊-生物在線

細胞培養課堂|TGFβ1:肝臟纖維化關鍵因子

作者:蘇州近岸蛋白質科技股份有限公司 2025-07-21T00:00 (訪問量:31343)

全球非酒精性脂肪性肝?。∟AFLD)作為全球高發的肝臟疾病,其肝臟纖維化檢測剛需也在持續增長。肝纖維化(HF)是一種臨床上較為常見的肝臟受損后的病理性修復反應,是慢性肝病轉向肝硬化的核心環節。

 

肝纖維化的發病機制

HF發病的分子機制復雜,肝臟受損引起多種細胞釋放一系列細胞因子,進而啟動下游通路進行信號轉導,活化肝星狀細胞(HSCs)并使其向肌成纖維細胞(MFBs)轉化。MFBs可釋放大量細胞外基質(ECM),進而破壞肝臟正常結構,導致HF的發生發展。HF相關治療靶點仍處于動物實驗階段,尚未應用于臨床[1]。

 

細胞因子誘導機制

TGF-β:可以調節細胞生長、分化、ECM重構、內皮間質轉化等。在哺乳動物中TGF-β家族包括3種不同的亞型(TGF-β1, TGF-β2和TGF-β3),它們的序列和結構具有較高的相似性(70-82%),在體內也具有相似的生物功能,其中TGF-β1在各種組織中的表達水平、生物活性較好,對纖維化疾病的發展有較大影響[2]。

 

TGF-β信號通路是促進HSC活化和誘導ECM生成的關鍵信號通路。當肝臟受到損傷因子刺激時,TGF-β通過結合TGFβⅡ型受體(TβRⅡ)開始信號傳導,募集TGF-βⅠ型受體(TβRⅠ),隨后后者發生構象改變,使下游SMAD2和SMAD3蛋白持續磷酸化為pSMAD2和pSMAD3后與SMAD4形成復合物易位到細胞核結合DNA,調節多個靶基因如αSMA、CTGF的轉錄,最終使HSC活化,并誘導Ⅰ型和Ⅲ型膠原的合成,而SMAD7則抑制該通路[3]。

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圖  1  肝纖維化信號傳導通路圖

 

肝臟纖維化模型構建流程[4]

LX-2 細胞作為應用最廣泛的 HSCs 體外細胞模型之一,因保留著活化HSCs 的關鍵特征,如細胞因子信號傳導、神經元基因表達、維甲酸代謝和纖維形成等,已廣泛應用于肝炎及纖維化的體外研究,同時在成纖維細胞樣表型轉化研究中也發揮重要作用

  1. LX-2 細胞在含 10% FBS、1% 青-鏈霉素溶液的高糖DMEM 完全培養基中進行常規培養,隔日換液,待細胞生長至 80% ~90%密度時,傳代;

  2. 用胰酶消化處理,收集細胞,以合適密度接種于孔板中培養;

  3. 實驗前用1%血清DMEM饑餓處理24h;

  4. 將細胞分為2組:正常組不做處理,模型組采用10ng/mL TGF-β1(Cat. No.:CA59)誘導LX-2肝星狀細胞活化,培養24h后收集細胞進行模型評估。

注意事項:TGF-β1誘導細胞纖維化過程中,血清饑餓處理、細胞密度、因子濃度和作用時間均影響模型的成功建立。在實驗初始階段建議嘗試不同的細胞密度,誘導濃度和時間以達到最佳效果。文獻中一般采用5–10 ng/mL的TGF-β1進行處理24–48小時,具體可根據細胞響應程度適當調整濃度和處理時間。

 

纖維化模型評價

纖維化模型常用的評價方法包括檢測纖維蛋白的合成和沉積情況、觀察細胞形態的改變以及測定相關蛋白和基因的表達水平等。通過這些評估方法,可以全面地了解細胞纖維化的發生過程和機制,以下為相關鑒定指標:

 

形態學變化

LX-2細胞經TGFβ1處理后,形態從多角形或短梭形向紡錘形或梭形變化[5]

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圖2 細胞形態變化[6]

 

功能學驗證

通過 Transwell 法檢測 LX-2 細胞在 TGF-β1 刺激下的縱向遷移能力,EdU檢測模型組增殖能力顯著提升。

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圖3 Transwell 和Edu分別評估LX-2肝星狀細胞的遷移和增殖能力[7]

 

蛋白/基因水平

采用IF、WB或PCR方法檢測α-SMA和CollagenⅠ在 LX-2細胞中的表達情況,模型組中兩種蛋白的表達均升高;WB檢測TGF-β1/Smad通路中相關蛋白(Smad2,Smad3,Smad7)的表達,TGF- β1 顯著上調了Smad2和Smad3的磷酸化,并且抑制了Smad7 的表達。

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圖4 TGF-β1誘導的LX-2細胞標志蛋白(α-SMA和Collagen I)激活[6]

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圖5 TGF-β1誘導的LX-2細胞信號通路中相關蛋白(Smad2,Smad3,Smad7)的表達[7]

 

 

近岸蛋白提供低內毒素,高純度,高活性,高批間一致性的重組TGF-β1蛋白,該產品榮獲CiteAb引用前100,適用于多種類型細胞培養。此外,公司現有TGF-β相關產品二十余種,也可滿足靶向TGF-β藥物研發、功能評估和質量控制等不同環節的需求。

科研級:Recombinant Human TGF-beta 1(Cat. No.:CA59)

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Measured by its ability to inhibit the IL-4-dependent proliferation of TF1 human erythroleukemic cells. The ED50 for this effect is 4-40 pg/ml.

 

GMP級:Recombinant Human TGF-beta 1(Cat. No.:GMP-CA59)

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Measured by its ability to inhibit the IL-4-dependent proliferation of TF1 human erythroleukemic cells. The specific activity of recombinant human TGF-beta 1 is ≥2.0 x 107 IU/mg, which is calibrated against the human TGF beta 1 Standard (NIBSC code: 89/514) .

 

TGF-β蛋白相關產品

目錄號
產品名稱
CA59
Recombinant Human TGF-beta 1
CA33
Recombinant Mouse/Rat TGF-beta 1
CJ79
Recombinant Human TGF-beta 2
CK35
Recombinant Mouse/Rat TGF-beta 2
CC10
Recombinant Human TGFBR2 (C-Fc)
CA72
Recombinant Human Latent TGF Beta-1 (N-6His)
CM05
Recombinant Mouse TGFBR2 (C-6His)
CM04
Recombinant Mouse TGFBR2 (C-Fc)
CJ44
Recombinant Human/Mouse/Rat TGFB3
C02H
Recombinant Mouse TGFBR1 (C-Fc)
C03P
Recombinant Human LAP (TGF-beta 1)
C04B
Recombinant Mouse TGFBR2 (C-Fc)
C04K
Recombinant Mouse TGFBR3 (C-6His)
C14X
Recombinant Human Latent TGF Beta-1&GARP Complex Protein (N-6His, C-3*Strep)
C16W
Recombinant Mouse Latent TGF-beta 1 (N-8His)
C16X
Recombinant Cynomolgus Latent TGF-beta 1 (N-6His)
C15W
Recombinant Human CTGF (C-6His)
C37M
Recombinant Human TGFBR1 (C-Fc)
CY77
Biotinylated Human TGF-beta 1 (N-Avi)
CY95
Biotinylated Human TGF-beta 3 (N-Avi)
CY96
Biotinylated Human TGF-beta 2 (N-Avi)
CY97
Biotinylated Mouse Latent TGF-beta 1 (N-8His-Avi)
CY99
Biotinylated Human Latent TGF-beta 2 (N-8His-Avi)
CY100
Biotinylated Human Latent TGF-beta 3 (N-8His-Avi)
CY101
Biotinylated Human LAP (TGF-beta 1) (N-6His-Avi)

 

參考文獻

[1]廖昭輝,謝正元. 肝纖維化發病的分子機制及其相關治療靶點的研究進展[J]. 吉林大學學報(醫學版), 2024, 50(5): 1450-1456.

[2]Chung J Y, Chan MK, Li JS, et al. TGF-β Signaling: From Tissue Fibrosis to Tumor Microenvironment [J]. Int J Mol Sci, 2021, 22: undefined. doi:10.3390/ijms22147575

[3]魯蘇日古嘎, 劉霆, 朱單單, 等. 肝纖維化相關信號通路及其相應的抗肝纖維化藥物研究進展[J]. 臨床肝膽病雜志, 2022, 38(5): 1161-1164. DOI: 10.3969/j.issn.1001-5256.2022.05.039.

[4] Kang H, Seo E, Oh YS, Jun HS. TGF-β activates NLRP3 inflammasome by an autocrine production of TGF-β in LX-2 human hepatic stellate cells. Mol Cell Biochem. 2022;477(5):1329-1338. doi:10.1007/s11010-022-04369-5

[5]王冰瑩,杜鴻.TGF-β1體外誘導肝星形細胞活化中自噬和mTOR通路的變化[J].江蘇大學學報(醫學版),2016,26(02):154-158.DOI:10.13312/j.issn.1671-7783.y160002.

[6] Xu S, Chen Y, Miao J, Li Y, Liu J, Zhang J, Liang J, Chen S, Hou S. Esculin inhibits hepatic stellate cell activation and CCl4-induced liver fibrosis by activating the Nrf2/GPX4 signaling pathway. Phytomedicine. 2024 Jun; 128:155465. doi: 10.1016/j.phymed.2024.155465. Epub 2024 Feb 17. PMID: 38471319

[7]宋安寧,張甜甜,鄭珊珊,等.香紫蘇醇通過調控TGF-β/Smad信號通路抑制肝星狀細胞活化及肝纖維化[J].世界科學技術-中醫藥現代化,2024,26(12):3136-3144.

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