TGF-β/SmadおよびJAK/STAT経路は、肝線維化に対するプロピレングリコールアルギン酸ナトリウム硫酸塩の抗線維化効果に関与している

TGF-β/Smad and JAK/STAT pathways are involved in the anti-fibrotic effects of propylene glycol alginate sodium sulphate on hepatic fibrosis.

• Shizan Xu
• Yuqing Mao
• Jianye Wu
• Jiao Feng
• Jingjing Li
• Liwei Wu
• Qiang Yu
• Yuting Zhou
• Jie Zhang
• Jiaojiao Chen
• Jie Ji
• Kan Chen
• Fan Wang
• Weiqi Dai
• Xiaoming Fan
• Chuanyong Guo

抄録

現代の不健康なライフスタイルの結果である肝線維症は、特に先進国において、人間の健康への影響が増大している。ここでは、褐藻類からの天然抽出物であるプロピレングリコールアルギン酸ナトリウム（PSS）の抗線維化効果を、線維化マウスと細胞モデルで検討した。このようにして、PSS処理の有無にかかわらず、胆管結紮マウスモデルおよび四塩化炭素マウスモデル、およびLX-2細胞モデルを確立した。肝病理学的切片と血清中および肝組織中の関連指標を調べた。PSSは肝障害や線維化を有意に抑制し、トランスフォーミング成長因子β1（TGF-β1）/Smad経路を抑制することにより、マトリックスメタロプロテアーゼ2のアップレギュレーションとメタロプロテアーゼ1の組織阻害剤のダウンレギュレーションを誘導した。さらに、PSSはJanus kinase（JAK）2/transducer and activator of transcription 3（STAT3）経路を抑制することで、抗オートファジー効果を発揮した。結論として、PSSは、TGF-β1/Smad2/3およびJAK2/STAT3経路が関与するメカニズムを介して炎症を抑制し、細胞外マトリックス（ECM）の分解を促進し、肝細胞を不活性化することにより、in vivoおよびin vitroで肝線維化を予防します。

Liver fibrosis, a consequence of unhealthy modern lifestyles, has a growing impact on human health, particularly in developed countries. Here, we have explored the anti-fibrotic effects of propylene glycol alginate sodium sulphate (PSS), a natural extract from brown algae, in fibrotic mice and cell models. Thus, we established bile duct ligature and carbon tetrachloride mouse models and LX-2 cell models with or without PSS treatment. Liver pathological sections and the relevant indicators in serum and liver tissues were examined. PSS prevented hepatic injury and fibrosis to a significant extent, and induced up-regulation of matrix metalloproteinase-2 and down-regulation of tissue inhibitor of metalloproteinase-1 through suppressing the transforming growth factor β1 (TGF-β1)/Smad pathway. PSS additionally exerted an anti-autophagy effect through suppressing the Janus kinase (JAK) 2/transducer and activator of transcription 3 (STAT3) pathway. In conclusion, PSS prevents hepatic fibrosis by suppressing inflammation, promoting extracellular matrix (ECM) decomposition and inactivating hepatic stellate cells through mechanisms involving the TGF-β1/Smad2/3 and JAK2/STAT3 pathways in vivo and in vitro.

© 2020 The Authors. Journal of Cellular and Molecular Medicine published by Foundation for Cellular and Molecular Medicine and John Wiley & Sons Ltd.