エキナコシドは、HBX / TREM2を介したNF-κBシグナル伝達経路を遮断することにより、ヒト腎尿細管上皮細胞の増殖を促進します

Mar 06, 2022

連絡先:Audrey Hu Whatsapp / hp:0086 13880143964メール:audrey.hu@wecistanche.com


YuFan ZHanG、QinFanG Wu、liMin ZHonG、donGWei GonG

概要。

B型肝炎ウイルスX(HBX)タンパク質は、HBVの複製に必要であり、ヒトの肝炎の進行に関与します。 ただし、HBV誘発慢性糸球体腎炎(HBV-Gn)中のHBXの基になる機能は不明です。 (cistancheからのエキナコシド)(ecH)は、Cistanche属のフェニルエタノイド配糖体であり、強力な抗アポトーシスおよび神経保護作用を持っています。 本研究では、HBXの機能と、ヒト腎尿細管上皮細胞(rTecs; HK -2細胞株)におけるHBXとecHの関係を調査しました。 逆転写定量的Pcrおよびウエスタンブロット分析を使用して、HK-2細胞におけるHBXのmRNAおよびタンパク質発現レベルをそれぞれ定量化しました。 細胞増殖を分析するために、細胞計数キット-8アッセイを実施した。 フローサイトメトリー分析を使用して、アポトーシスの速度を決定した。 HBXは、HK -2細胞で抗増殖作用とアポトーシス促進作用を示し、骨髄細胞2(TreM2)の発現で発現する受容体の誘発と正の関連がありました。 さらに、ECHはHK -2細胞のHBXの機能を破壊し、HBXサプレッサーとして機能しました。 さらに、特定のNF-κB阻害剤であるPdTcを使用して、HBXとnF-κBの関係をさらに調べました。 結果は、nF-κBがHBX / TreM2シグナル伝達経路に関与し、RTECSでTreM2発現を負に調節していることを示唆しました。 本研究は、HBXの機能に関する新たな洞察を提供し、HBV-Gnの治療薬としてのECHの潜在的な価値も示しました。

CISTANCHE BENEFIT

序章

B型肝炎ウイルス(HBV)はヘパドナウイルス科ウイルスであり、ヒトに急性および慢性肝炎を引き起こします(1)。 HBVは、肝臓に持続的または一過性の感染を引き起こすだけでなく、膵臓、胆管、リンパ系、腎臓などの肝外組織にも感染します(2)。 さらに、HBV感染は慢性糸球体腎炎(HBV-Gn)と密接に関連しています。 しかし、HBV-Gn中のHBVの分子メカニズムは完全には理解されていません(3,4)。

HBV複製にはHBV調節性B型肝炎ウイルスX(HBX)タンパク質が必要です(5,6)。 多くの研究が、HBXがHBV感染に関連する肝細胞癌(7-9)の間に細胞増殖を促進することを報告しています。 ヒト尿細管上皮細胞(rTecs)は、腎尿細管間質の主要部分であり、腎炎症に積極的な役割を果たします(10)。 rTecアポトーシスは、尿細管間質の機能障害と密接に関連しており、その後HBV-Gnの進行につながります(10)。 HBXは主にrTec細胞で発現し、HBV-Gn患者にrTecアポトーシスと腎管病変を引き起こします(11,12)。 さらに、HBXはラットrTecsの増殖を抑制することが報告されており(13)、HBXの過剰発現は一次rTecsのG1期からS期への細胞周期の進行を加速し、S期の細胞周期停止につながります(14)。 したがって、HBX阻害剤を特定することは、HBV-Gnの新しい治療法を提供する可能性があります。 ただし、人間のrTecsにおけるHBXの正確な分子ネットワークは完全には理解されていません。(cistancheからのエキナコシド)(ecH)はから抽出された天然化合物ですCistanche抗アポトーシスおよび抗炎症効果を示す植物(15,16)。 以前の研究では、ecHが腸上皮細胞の増殖を誘導し、アポトーシスを防ぐことが報告されています(17)。 さらに、ecHは骨芽細胞の増殖を増加させることによって骨の再生を加速することが報告されています(18)。 ecHはまた、ラット腸上皮細胞におけるHBV複製、抗原発現、および炎症を減少させる可能性があります(16,19)。 ただし、rTecsに対するecHの生物学的効果は完全には解明されていません。

TreM2の過剰発現は神経膠腫細胞の増殖を促進しました(22)。 対照的に、TreM2ノックダウンは、変性ヒト髄核細胞の核へのnF-κBの移行を減少させます(23)。 さらに、TreM2は、ヒトの椎間板変性症の新しい治療標的として特定されています(23)。 ただし、人間のrTecsにおけるTreM2の生物学的機能は報告されていません。 本研究では、HBX過剰発現(oeHBX)がヒトrTecs(HK -2細胞株)で誘導され、続いてecH(cistancheからのエキナコシド)トランスフェクトされたoeHBX細胞について調べた。 本研究の目的は、HBXの機能とHBV-Gnの効果的な治療薬としてのecHの潜在的価値を調査することでした。

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材料 と メソッド

細胞 文化。ヒトrTec細胞株HK-2は、Shanghai Yaji Biotechnology co。、ltd。から購入しました。 HK -2細胞は、10%ウシ胎児血清(カタログ番号16000‑044; Gibco; Thermo Fisher Scientific、inc。)を添加したDME / F12培地(カタログ番号SH30023.01B; Hyclone; cytiva)で培養しました。 。)、2 mM l-グルタミンおよび1%ペニシリン/ストレプトマイシン(カタログ番号P 1400-100; Beijing Solarbio Science&Technology co。、Ltd.)、37℃、5%CO2。

RNA 隔離 と 逆行する 転写定量的 PCR (RT‑qPCR)。製造元のプロトコルに従って、Trizol®(カタログ番号1596 -026; Invitrogen; Thermo Fisher Scientific、inc。)を使用してHK-2細胞から全RNAを抽出しました。 全RNAは、First-Strand cDNA合成キットを製造元のプロトコル(カタログ番号K1622; Thermo Fisher Scientific、Inc.)に従って使用して、cDNAに逆転写されました。 qPCRは、SYBr-Greenプレミックスを使用して、ABI-7300リアルタイム検出器(Applied Biosystems; Thermo Fisher Scientific、Inc.)で、製造元のプロトコル(カタログ番号K0223; Thermo Fisher Scientific、Inc.)に従って実行されました。 PCRの条件は、95℃で10分間、続いて95℃で15秒間、60℃で45秒間を40サイクルした。 各反応には3回の繰り返しが必要でした。 次のプライマーペアをqPCRに使用しました:HBXフォワード、5'-GGcTGcTaGGTTGTacTG -3'およびリバース、5'-caGaGGTGaaGcGaaGTG -3'; TreM2フォワード、5'-TGGcacTcTcaccaTTacG -3'およびリバース、5'-ccTccc aTcaTcTTccTTcac -3'; およびGaPdHフォワード、5'-AAT cccaTcaccaTcTTc -3'およびリバース、5'-aGGcTGTTGTcaTacTTc-3'。 2‑ΔΔCq法を使用してmRNAレベルを定量化し、内部参照遺伝子に対して正規化しましたGAPDH (24).

過剰発現 と 倒す。HBXおよびTreM2の過剰発現を誘導するために、完全長のHBXまたはTreM2 cDNA配列を、二重消化(cleantech Laboratories、inc。)によってplVX-puroベクター(cleantech Laboratories、inc。)に挿入しました(ヒンディー語iiiおよびEcoRI)。 続いて、組換えプラスミド(1.5 µg)をHK -2細胞(2x105)にトランスフェクトしました。 模擬プラスミド(空のベクター、1 µg)を、lipofectamine®2000(カタログ番号11668-027、Invitrogen、Thermo)を使用して、ネガティブコントロール(oenc)としてHK -2細胞(2x105)に一過性にトランスフェクトしました。フィッシャーサイエンティフィック株式会社)。 ecH(cistancheからのエキナコシド)(カタログ番号82854-37-3; Biopurify Phytochemicals、ltd。)をDMSO(カタログ番号d2650; Sigma-Aldrich; Merck KGaa)に1、2.5、5、10、20および

それぞれ50mg/l; トランスフェクトされたoeHBXまたはoeTreM2細胞の培養に追加されます。 その後の実験は48時間後に始まりました。

TreM2の発現をノックダウンするために、TreM2を標的とする3つの低分子干渉(si)RNA(siTreM 2-1、siTreM 2-2、siTreM 2-3; 20 µM)を合成しました(Shanghai Majorbio Bio-Pharm Technology co .ltd。)その後、製造元のプロトコル(Invitrogen; Thermo Fisher Scientific、Inc.)に従ってlipofectamine®2000を使用してHK -2細胞(2x105)にトランスフェクトしました。 非特異的スクランブルsiRNA配列(5'uucuccGaacGuGucacGu3、25 nM)siネガティブコントロール(nc)をネガティブコントロールとして使用しました。 TreM2sirnasの標的遺伝子座と配列を表Siに示します。 その後の実験は48時間後に行った。

西部 ブロッティング。総タンパク質はHK-2細胞から抽出されました

RIPA溶解緩衝液(カタログ番号BYl40825; Jrdun Biotech Co.、Ltd.)を使用します。 ビシンコニン酸アッセイキット(カタログ番号PICPI23223; Thermo Fisher Scientific、inc。)を製造元のプロトコルに従って使用して総タンパク質を定量し、15%ゲル上でSDS-PaGeを介して20 µgのタンパク質/レーンを分離しました。 サンプルのデンシトメトリーは、マイクロプレートリーダー(dnM -9602、Pulangxin)を使用して決定されました。 続いて、分離されたタンパク質をPVDFメンブレンに転写しました。 5%脱脂粉乳で室温で1時間ブロッキングした後、メンブレンを一次抗体(表SII)と4℃で一晩インキュベートし、二次抗体抗マウスigG(1:1、 000、カタログ番号a0216、Beyotime Institute of Biotechnology)、37℃で1時間。 免疫反応性タンパク質バンドは、eclシステム(cytiva)を使用して視覚化されました。 ブロットは3回行った。GAPDHおよびH3は、それぞれ細胞質および核タンパク質のローディングコントロールとして使用されました。

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結果

ECH (cistancheからのエキナコシド)抑制します 関数 の HBX の HK‑2 細胞。評価する

HBXの機能、HBXの過剰発現はHK-2細胞で誘導されました。 HBXの相対的なmRNAおよびタンパク質レベルは、oenc細胞と比較してoeHBX細胞で有意にアップレギュレーションされました(図1aおよびB)。 続いて、oeHBX細胞を異なる濃度のecH(それぞれ、1、2.5、5、10、20、および50 mg / l; e1、e2.5、e5、e10、e20、およびe50)で培養しました。 HBXの過剰発現は、HK -2細胞の増殖を有意に減少させ、この減少は、24時間および48時間で用量依存的にecHによって逆転しました(図1c)。

さらに、oeHBX細胞の増殖率は、E1処理細胞と比較して有意差を示しませんでした(図1c)。 対照的に、e10処理は、有意差を示さなかったE20およびE50処理と比較して、oeHBX細胞の増殖率を有意に増加させました(図1c)。 したがって、アポトーシスに対するecHの影響を、e2.5、e5、およびe10-で処理した細胞で調べました。 HBXの過剰発現は、HK-2細胞のアポトーシスを有意に増加させ、oeHBX細胞のアポトーシス率は、用量依存的にecH処理で減少しました(図1d)。 全体として、結果は、ecHがHK-2細胞におけるHBXの機能を用量依存的に阻害したことを示唆した。

TREM2 表現 は 抑制 に ECH(cistancheからのエキナコシド) の トランスフェクト oeHBX

細胞。rT-qPcrとウエスタンブロッティングを使用して、oeHBX細胞におけるTreM2の相対的なmRNAとタンパク質の発現レベルをそれぞれ調べました。 TreM2 mRNAおよびタンパク質の発現レベルは、oenc細胞と比較してoeHBX細胞で有意にアップレギュレーションされました(図2aおよびB)。 しかし、ecHはトランスフェクトされたoeHBX細胞におけるTreM2の発現レベルを用量依存的に減少させました(図2aおよびB)。 したがって、結果は、HBX発現がTreM2発現と正に関連していることを示唆し、さらにHK-2細胞におけるHBXに対するecHの抑制効果を示した。

倒す と 過剰発現 の TREM2 の HK‑2 細胞。TreM2の機能をさらに評価するために、Rna干渉とレンチウイルスベクターをそれぞれ使用して、HK-2細胞でTreM2ノックダウンと過剰発現を誘導しました。 ノックダウンアッセイでは、ヒト遺伝子を標的とする3つのsiRNATREM2(siTreM 2-1、siTreM 2-2、siTreM 2-3)をHK-2細胞にトランスフェクトし、非特異的siRNAをネガティブコントロール(sinc)として使用しました。 3つすべてのTreM2sirnasは、HK -2細胞におけるTreM2の内因性発現を正常にノックダウンしました(図3aおよびB)。 ただし、最も低い相対的なTreM2 mRNAおよびタンパク質の発現レベルは、siTreM2-1およびsiTreM2-2-をトランスフェクトした細胞で観察され(図3aおよびB)、したがって、siTreM2-1およびsiTreM{{13 }}トランスフェクトされた細胞は、その後の実験のために選択されました。 過剰発現実験では、完全長のヒトTreM2cdna配列を含むプラスミドを構築し、続いてHK -2細胞(oeTreM2)にトランスフェクトしました。 a


モックプラスミドはネガティブコントロール(oenc)として機能しました。 TREM2発現のレベルは、oenc細胞と比較してoeTREM2細胞で有意に増加しました(図3cおよびd)。 したがって、oeTreM2細胞をその後の実験に使用しました。

TREM2 サイレンシング 減少します the アポトーシス の oeHBX 細胞。siTREM2またはsincでトランスフェクトされたoeHBX細胞のアポトーシスプロファイルを評価しました。 oeHBXとsinc細胞のアポトーシス率は、開放細胞と比較して有意に高かった。 ただし、アポトーシス率は、oeHBXとsiTreM2-1またはsiTreM2-2細胞では、oeHBXとsinc細胞と比較して大幅に減少しました(図4a)。 結果は、TreM2ノックダウンがHK-2細胞アポトーシス中にHBXの機能を阻害したことを示唆しました。

サバイビンはアポトーシスタンパク質ファミリーの阻害剤に属し、アポトーシス活性を阻害し、細胞死を抑制します(25)。 Survivinを標的とすることは、腎細胞癌の治療のための新しいアプローチとして特定されています(26)。 nF-κBは、抗アポトーシス腫瘍プロセスで役割を果たすアポトーシス阻害剤でもあります(27)。 さらに、カスパーゼ3の活性化はアポトーシスと密接に関連しています(28)。 本研究では、HK-2細胞におけるTreM2、Survivin、および切断されたカスパーゼ3のタンパク質含有量を定量化しました。 TREM2発現のレベルは、oeHBXとsinc細胞と比較して、oeHBXとsiTreM 2-1 / 2細胞で有意に減少しました(図4B)。 Survivin発現のレベルは、oeHBX細胞と比較してoeHBXとsiTreM 2-1/2細胞で有意に増加しました。 さらに、切断されたカスパーゼ3発現のレベルは、oeHBXとsinc細胞と比較して、oeHBXとsiTreM 2-1 / 2細胞で有意に減少しました(図4B)。 さらに、oeHBXはNF-κBの核への移行を大幅に減少させ、siTREM2-1 / 2トランスフェクションはnF-κBの核移行を大幅に増加させました(図4B)。 まとめると、結果は、TreM2がHK -2細胞におけるHBXの下流因子であり、したがって、HBXがヒトrTecsにおけるTreM2発現を調節することによってアポトーシスを促進する可能性があることを示唆しました。

TREM2 過剰発現 抑制します the 転座 のNF‑κB に the 核 の HK‑2 細胞。ecHの効果(cistancheからのエキナコシド)oeTreM2-でトランスフェクトされた細胞を分析しました。 TreM2の過剰発現は、HK -2細胞のアポトーシスを促進しました(図5a)。 oeTREM2細胞のアポトーシスは、ECH処理によって有意に減少しました(E10;図5A)。 さらに、ECHはoeTreM2細胞におけるTreM2の発現を有意に減少させました。 TREM2の過剰発現は、Survivinの発現レベルを大幅に低下させましたが、この発現低下はecHによって逆転しました。 さらに、切断されたカスパーゼ3のタンパク質発現レベルは、oenc細胞と比較してoeTreM2細胞で有意に増加しました。 ECH処理により大幅に減少した効果。 さらに、ecHはoeTreM2細胞の核へのnF-κBの移行を促進しました(図5B)。 まとめると、結果は、ecHがヒトrTec細胞におけるTreM2の機能も抑制したことを示した。

HBX機能 それは 抑制 に the NF‑κB 阻害剤 PDTCの 人間 RTEC。との関係をさらに評価するには

HBXおよびnF-κB、HK-2細胞は、特定のnF-κB阻害剤であるPdTc(10 µmol / l; P10)とともに培養されました。 oeHBX細胞の細胞アポトーシス率は、oenc細胞と比較して有意に増加しました(図6a)。 ただし、oeHBXとPdTc細胞は、oeHBX細胞と比較して有意に増加したアポトーシス率を示しました。 さらに、TreM2の相対的なmRNAおよびタンパク質の発現レベルは、oeHBX細胞と比較してoeHBXとPdTc細胞で減少しています(図6B)。 したがって、結果

nF-κBがoeHBXをトランスフェクトした細胞でTreM2の発現を負に調節していることが示唆されました。

NF‑κB 阻害剤 PDTC 抑制します TREM2 プロモーター アクティビティ の oeHBX 細胞。TreM2の野生型プロモーター配列(pGl 3- enhancer-luc 2- pTreM2)を含むルシフェラーゼレポーター(pGl 3- enhancer-luc2)を構築し、続いてoenc、oeHBX、およびoeHBXとP10培養細胞。

野生型TREM2プロモーターを含むレポーターベクターのルシフェラーゼ活性は、oenc細胞と比較してoeHBX細胞で有意に増加しました。 しかし、PdTcはoeHBX細胞のレポーターのルシフェラーゼ活性を有意に抑制しました(図7)。 全体として、結果は、PdTcがoeHBX細胞におけるTreM2のプロモーター活性を抑制することによってTreM2の転写を阻害したことを示した。

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討論

HBXは、主にHBV-Gn患者のrTecsで発現し、ウイルスの病因の決定因子として機能します(11,29)。 したがって、HBX分子ネットワークの機能に関する知識を増やすことは、HBV-Gnの治療のための新しいアプローチを開発する上で重要なステップです。 本研究の目的は、HBXの機能をさらに調査し、ヒトrTecsにおけるその潜在的な分子ネットワークを調査することでした。

HBXはrTecsの増殖を抑制します(11)。 本研究では、ヒトRTECにおけるHBXの抗増殖およびアポトーシス促進機能が同定され、HBXがヒトrTecsの発生を抑制したことを示唆しています。以前の研究では、ecHが(cistancheからのエキナコシド)HBVの複製と抗原の発現を阻害します(19)。 本研究では、ecH(cistancheからのエキナコシド)治療はHK-2細胞のHBXの機能を破壊したため、HBXはHK-2細胞のecHの影響を受ける可能性があります。

分子医学レポート22:1137-1144、2020 1143

さらに、結果はecHが(cistancheからのエキナコシド)HBV-Gnの潜在的な治療薬として役立つ可能性があります。

TreM2は、炎症反応に関与する自然免疫受容体です(30)。 本研究では、HBXの発現はヒトRTECSにおけるTreM2の発現と正の相関がありました。 さらに、TREM2ノックダウンはoeHBX細胞のアポトーシス率を大幅に低下させ、ecH(cistancheからのエキナコシド)治療は、細胞アポトーシスに対するoeTreM2の効果を減少させました。 まとめると、これらの結果は、TreM2がHK-2細胞のHBXの標的になっていることを示唆しています。 したがって、ecH(cistancheからのエキナコシド)HBX / TreM2シグナル伝達経路の活性をブロックすることにより、ヒトrTecsのアポトーシスを阻害する可能性があります。

以前の報告では、nF-κBは細胞アポトーシスに関与するだけでなく、免疫応答と炎症の調節にも関与していることが示されました(31)。 さらに、TreM2は、アルツハイマー病および黄斑変性症の際にnF-κB感受性マイクロRNA -34 aによって媒介されます(32,33)。 本研究では、oeHBX細胞のアポトーシス率はPdTcの存在下で有意に増加しました。 私たちの知る限り、本研究は、NF-κB阻害剤であるPdTcがTreM2のプロモーター活性を抑制することを初めて示唆しました。 さらに、結果は、TreM2がHK -2細胞の核へのnF-κBの転座を負に調節したが、切断されたカスパーゼ3発現レベルと正に関連していたことを示唆した。 TreM2は、HK -2細胞では、ヒトの髄核および神経膠腫細胞での役割とは逆の役割を果たしました(22,23)。 したがって、本研究は、TreM2が異なるタイプのヒト細胞において異なる機能を有する可能性があることを示唆した。

まとめると、本研究は、nF-κBがHBX / TreM2シグナル伝達経路の新規成分であることを示しただけでなく、nF-κBがヒトrTecsにおけるTreM2発現を負に調節することも示唆しました。 しかし、本研究の主な制限は、の インビボ実験と臨床データ。 したがって、さらにの インビボ本研究の結果を確認するには、臨床試験が必要です。

本研究では、ecHの機能(cistancheからのエキナコシド)調査され、結果はecHの潜在的な影響を示唆しました(cistancheからのエキナコシド)ヒトrTecsのシグナル伝達経路に関する研究。 さらに、本研究は、ヒトrTec細胞におけるecHの生物学的機能に関する既存の知識を強化し、HBV-Gnの新規治療薬としての可能性も示唆しました。

Echinacoside- Anti-apoptosis 1

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