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乙型轉化生長因子透過抑制缺氧誘導因子2α以減少細胞製造促紅血球生成素

為了解決KAWAI ES110 PTT的問題，作者施宏謀 這樣論述：

背景：貧血是慢性腎臟病常見的併發症，且和病人預後有關並影響生活品質。腎性貧血最常見的原因是促紅血球生成素(EPO)不足。腎臟製造EPO的細胞是周細胞(pericytes)，位於血管周邊，為製造膠原蛋白的細胞，可偵測血氧及血紅素濃度。在纖維化過程中，周細胞增生且分化為α－平滑肌動蛋白陽性(smooth muscle actin+)(α-sma+)的肌纖維母細胞(myofibroblasts)，製造病理性細胞外膠原蛋白基質導致腎臟纖維化。Pericytes製造EPO主要透過缺氧誘導因子(Hypoxia-inducible factor) (HIF)2α (HIF2α)活化EPO基因上5’端的增強

子。Pericytes也可以由乙型轉化生長因子(Transforming growth factor-β1)(TGF-β1)刺激分化為myofibroblasts。Myofibroblasts因EPO基因上5’側翼區(flanking region)的高度甲基化而喪失製造EPO的能力。然而當進行pericytes初代培養(primary culture)，在繼代2至3代後，它無法維持pericytes的表現型，導致EPO製造能力下降。目前仍沒有理想的細胞株類似於腎臟可製造EPO的細胞，因此對於EPO調控機轉的研究及治療方式的進展受到侷限。以前最常用來研究EPO的製造是使用肝癌的細胞株，Hep3

B和HepG2。然而最近的研究認為，調控肝EPO製造的增強子位於EPO基因的3’端，和調控腎臟EPO的5’端增強子不同。而且腎臟製造EPO的細胞是類似纖維母細胞的pericytes，而不是像上皮細胞的Hep3B和HepG2。方法：我們篩選目前有的老鼠纖維母細胞的細胞株，發現C3H10T1/2(以下簡稱10T1/2)細胞可製造的EPO比NIH/3T3(以下簡稱3T3)細胞更高。於是我們進行10T1/2細胞EPO製造機轉的相關研究，以及探討10T1/2細胞之纖維化基因的變化。我們以定量聚合酶連鎖反應(quantitative PCR)研究這株細胞各種細胞型式的基因表現，也將細胞培養在缺氧環境及正常

氧氣供應環境中，或使用脯胺酸羥化酶結構(Prolyl hydroxylase domain)(PHD)抑制劑誘導HIF，以評估缺氧誘導基因的表現，並以西方墨點法評估HIF1α和HIF2α在10T1/2及3T3細胞中缺氧時的表現。我們也使用針對HIF1α或HIF2α的小干擾RNA(small-interfering RNA)(siRNA)進行基因敲落實驗，研究EPO是藉由何種HIF來調控缺氧誘導基因。為了研究HIF的DNA結合區域，我們使用染色質免疫沉澱法(Chromatin immunoprecipitation)，辨認是否HIF1α或HIF2α結合到EPO 5’端增強子、3’端增強子或啟動子

。我們也藉由甲基化特異性PCR (methylation-specific PCR)(MSP)研究10T1/2及3T3細胞的DNA甲基化。另外也研究10T1/2細胞在TGF-β1刺激下如何抑制EPO表現，並延伸至動物實驗。在細胞實驗，我們使用TGF-β1或activin receptor-like kinase-5(ALK5)抑制劑 SB431542研究對TGF-β1–ALK5的下游對EPO-HIF的影響。而我們每天給與老鼠腹腔注射SB431542，並分析整個腎臟及從Col1a1-GFPTg老鼠分離col1a1-GFP+ pericytes，在動物實驗驗證整個理論基礎。結果與討論：和peric

ytes一樣，10T1/2細胞在TGF-β1刺激後分化為α-sma+ myofibroblasts。siRNA實驗亦證實和腎臟製造EPO的細胞一樣，10T1/2細胞也是藉由HIF2α來誘導EPO產生。然而，我們研究發現TGF-β1抑制產生HIF2α蛋白的Epas1基因，主要是藉由活化ALK5，而降低缺氧或PHD抑制劑誘導的EPO產生。在動物實驗方面，老鼠進行輸尿管結紥手術(Unilateral Ureteral Obstruction)(UUO)引發腎臟纖維化損傷，讓腎臟以及myofibroblasts的Tgfb1基因表現增加，並降低Epas1及Epo基因的表現，且可被ALK5抑制劑SB431

542所恢復。我們先前的研究認為TGF-β1的訊號會在UUO後會立刻增加，且也會在給予72小時後透過pericytes的甲基化抑制EPO的產生。然而本篇的研究証實在給予TGF-β1 24小時後就可抑制Epas1及Epo基因的表現。因此我們提出TGF-β1可以藉由兩個機轉來抑制EPO，在早期是直接抑制基因表現，而後才是由甲基化抑制基因。在老鼠UUO實驗中，不管是第四天的UUO腎臟或myofibroblasts，SB431542藉由抑制ALK5使TGF-β1訊號無法傳遞，可恢復其Epo的表現。結論：10T1/2細胞具有和pericytes一樣的性質，都是藉由HIF2α促使EPO表現。TGF-β1不

僅讓10T1/2細胞具有myofibroblasts的特性，也會抑制Epas1-Epo的產生。本研究也証實了in vivo動物實驗中，TGF-β1對pericytes也有抑制Epas1-Epo的效果。因此抑制TGF-β1-ALK5的訊號可能可以提供新的治療方式讓受損的腎臟恢復EPO製造。

膳食糙薏仁對酒精性肝臟疾病影響之機制探討

為了解決KAWAI ES110 PTT的問題，作者陳珮瑄 這樣論述：

因過度攝取酒精而造成的肝臟疾病稱為酒精性肝臟疾病 (alcoholic liver disease, ALD)，長期攝取過量酒精會造成肝臟脂質變性、氧化壓力及發炎反應等而導致肝組織損傷；此外，亦可能藉由改變腸道菌叢組成和破壞腸屏障功能，而增加循環中的內毒素濃度，進一步活化肝臟中 toll-like receptor (TLR)-4 訊息傳導途徑而促進肝臟之發炎反應，所以氧化壓力、發炎反應及腸肝軸被認為皆是影響 ALD 進展的重要機制。糙薏仁中的生物活性物質可能具有調節氧化壓力、發炎反應及維持腸道菌平衡等的潛力，但膳食糙薏仁對 ALD 的影響及可能作用機轉尚未被釐清。因此，本研究利用 ALD

動物模式探討膳食糙薏仁對酒精誘導肝損傷的影響，並由腸肝軸觀點釐清可能的作用機制。大鼠隨機分配為三組，分別餵食等熱量和等纖維之液態控制飲食 (C)、液態酒精飲食 (E) 及酒精糙薏仁飲食 (EA) 五週，實驗最終日灌食大鼠酒精 (5 g/kg BW) 或等熱量糊精。實驗結果發現，E 組有肝臟脂質變性和發炎的情形，但 EA組可改善酒精誘導肝臟 reactive oxygen species (ROS)、tumor necrosis factor (TNF)- 和 interleukin (IL)-1 濃度上升的情形，且可能經由調節血清內毒素與 toll-like receptor (TLR)-

4 訊息傳遞路徑來達到此作用。此外，EA 組亦可以改善酒精造成迴腸 occludin 表現量和腸道菌相多樣性降低的情形，在菌相組成分析中也發現 EA 組 Akkermansia 菌較高，且與 occludin 表現呈正相關。綜合上述，本實驗發現膳食糙薏仁可能藉由調節肝臟氧化壓力、發炎反應及維持腸道健康來達到改善 ALD 的作用。