アピゲニン処理した線維化ラットの肝臓におけるシステムレベルのメカニズムのトランスクリプトームおよびプロテオーム解析

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Life Sci..2020 May;248:117475. S0024-3205(20)30223-X. doi: 10.1016/j.lfs.2020.117475.Epub 2020-02-28.

アピゲニン処理した線維化ラットの肝臓におけるシステムレベルのメカニズムのトランスクリプトームおよびプロテオーム解析

Transcriptomics and proteomics analysis of system-level mechanisms in the liver of apigenin-treated fibrotic rats.

Ming Qiao
Jianhua Yang
Yi Zhu
Yao Zhao
Junping Hu

PMID: 32119963 DOI: 10.1016/j.lfs.2020.117475.

抄録

エーアイエムズ:

肝線維化は肝硬変や肝がんを引き起こす重要な病理学的特徴である。しかし、今のところ、そのための好ましい治療法はありません。アピゲニン（APG）はフラボノイドの一種で、効率的な抗肝線維化作用を示すが、その基礎となるメカニズムはほとんど研究されていなかった。そこで本研究では、肝線維症ラットにおけるAPGの治療効果を推定し、そのシステムレベルでのメカニズムを解明することを目的としている。

AIMS: Liver fibrosis is a crucial pathological feature which could result in cirrhosis and hepatocarcinoma. But until now, there is no favourable treatment for it. Apigenin (APG) is a flavonoid, which exhibits efficient anti-liver fibrosis activity, but its underlying mechanisms were rarely studied. So this work aims to estimate the potential therapeutic action of APG on liver fibrosis rats and to gain insight into its system-level mechanisms.

主な方法:

WistarラットにCClを投与して肝線維化を誘導し、APGを投与した。肝臓の生化学的指標、病理組織学的変化、免疫組織化学的変化を評価した。APGの最適効果群を選択し、さらにトランスクリプトームおよびプロテオーム解析を行った。

MAIN METHODS: Hepatic fibrosis was induced by CCl in Wistar rats, and APG was given in the light of the regimen. Biochemical indexes, histopathological change and immunohistochemistry of liver were evaluated. The optimal effect group of APG was selected for further transcriptomic and proteomic analysis.

重要な結果:

KEY FINDINGS: APG ameliorated liver fibrosis via reducing the levels of AST, ALT, ALP, LDH, Hyp, TP, TB, DB, HA, LN, PCIII and IV-C, mitigating fibrosis and inflammation of liver in H&E and Masson staining. Mechanistically, APG elevated the activity of ALB, SOD and GSH-PX with reducing the level of MDA. The results of microarray and TMT revealed that 4919 genes and 4876 proteins were differentially expressed in the APG and model groups. Besides, transcriptomics and proteomics analyses unfolded 120 overlapped proteins, enriched in 111 GO terms containing apoptotic process, angiogenesis, cell migration and proliferation, etc. Meanwhile, KEGG pathway analysis showed that 26 pathways containing HIF-1/MAPK/eNOS/VEGF/PI3K/Akt signaling pathway, regulation of actin cytoskeleton and focal adhesion mostly.

意義:

APGは、MAPK, PI3K/Akt, HIF-1, ROS, eNOS経路を介したVEGF介在性FAKリン酸化を介してCCl誘発性肝線維化を改善することができ、これが天然物の抗肝線維化活性となることが期待されている。

SIGNIFICANCE: APG can ameliorate CCl-induced liver fibrosis via VEGF-mediated FAK phosphorylation through the MAPKs, PI3K/Akt, HIF-1, ROS, and eNOS pathways, which may hopefully become the anti-liver fibrosis activity of natural product.