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Vol. 44. Núm. 2.
Páginas 115-124 (Febrero 2021)
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Vol. 44. Núm. 2.
Páginas 115-124 (Febrero 2021)
Original Article
DOI: 10.1016/j.gastrohep.2020.05.021
CX3CR1 regulates angiogenesis and activation of pro-angiogenic factors and triggers macrophage accumulation in experimental hepatopulmonary syndrome model
CX3CR1 regula la angiogénesis y la activación de los factores proangiogénicos y desencadena la acumulación de macrófagos en un modelo experimental de síndrome hepatopulmonar
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Haiyuan Liua, Huajian Gub,
Autor para correspondencia
zhaoyaree@sina.com

Corresponding author.
, Lelin Gub, Jun Liaob, Xianwu Yangb, Changhao Wub, Xun Ranb, Xiansong Fengc, Shi Zuob, Haiyang Lib
a Guizhou Medical University, Guiyang City, China
b Department of Hepatobiliary Surgery and Pediatric Surgery, Affiliated Hospital of Guizhou Medical University, Guiyang City, China
c Department of Hepatobiliary Surgery, Union Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China
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Table 1. Primers for the RT-PCR assay.
Abstract
Objective

Prevalence of hepatopulmonary syndrome (HPS) ranges from 4% to 47% in patients with cirrhosis. This study aimed to explore possible relationship between CX3CR1 and angiogenesis or macrophage accumulation in pathological process of HPS.

Material and methods

Wide-type C57Bl/6 mice were divided into WT-sham, WT-common bile duct ligation (WT-CBDL), WT-CBDL plus antibody (WT-CBDL+Ab) and WT-CBDL plus Bevacizumab. The CX3CR1GFP/GFP mice were grouping into CX3CR1 GFP/GFP-sham, CX3CR1 GFP/GFP-CBDL and CX3CR1 GFP/GFP-CBDL+Bevacizumab group. Intrapulmonary expression of Akt, pAkt, ERK, pERK, iNOS, VEGF, PDGF was measured using biological technology. Hematoxylin-eosin (H&E) staining and immunohistochemical analysis were used to evaluate changes of pulmonary tissues including pathological abnormality, angiogenesis and macrophage accumulation.

Results

Blockade CX3CR1 pathway inhibited angiogenesis, macrophage accumulation and pathological changes of lung tissues. Blockade of CX3CR1 pathway reduced pAkt, pERK, iNOS, PDGF and VEGF activation. CX3CR1 contributed to the process of angiogenesis and activate the pro-angiogenic factors. CX3CR1 deficiency obviously reduced the macrophage accumulation. Inhibition of VEGF by Bevacizumab improved intrapulmonary angiogenesis and pathological changes of lung tissues. Inhibition of VEGF by Bevacizumab retarded the production of pAKt, PDGF, and iNOS. Inhibition of VEGF by Bevacizumab reduced CX3CL1 production.

Conclusion

CX3CR1 could regulate the angiogenesis and activation of pro-angiogenic factors, including pAKT, pERK, iNOS, VEGF and PDGF in the process of hepato-pulmonary syndrome. Moreover, CX3CR1 could also contribute to the macrophage accumulation.

Keywords:
CX3CR1
Hepatopulmonary syndrome
Vascular endothelial growth factor A
Angiogenesis
Macrophages
Resumen
Objetivo

La prevalencia del síndrome hepatopulmonar (SHP) oscila entre el 4 y el 47% en pacientes con cirrosis. El objetivo de este estudio fue estudiar la posible relación entre el CX3CR1 y la angiogénesis o acumulación de macrófagos en el proceso patológico del SHP.

Material y métodos

Los ratones C57Bl/6 sin mutaciones se dividieron en WT-sham, WT-ligadura de conducto colédoco (WT-CBDL), WT-CBDL más anticuerpo (WT-CBDL+Ab) y WT-CBDL más bevacizumab. Los ratones CX3CR1GFP/GFP se clasificaron en los grupos CX3CR1 GFP/GFP-sham, CX3CR1 GFP/GFP-CBDL y CX3CR1 GFP/GFP-CBDL+bevacizumab. La expresión intrapulmonar de Akt, pAkt, ERK, pERK, iNOS, VEGF y PDGF se determinó utilizando tecnología biológica. Se utilizaron tinción de hematoxilina-eosina (H&E) y análisis inmunohistoquímico para evaluar los cambios de los tejidos pulmonares, incluidas las anomalías histopatológicas, la angiogénesis y la acumulación de macrófagos.

Resultados

El bloqueo de la vía CX3CR1 inhibió la angiogénesis, la acumulación de macrófagos y los cambios histopatológicos de los tejidos pulmonares. El bloqueo de la vía CX3CR1 redujo la activación de pAkt, pERK, iNOS, PDGF y VEGF. CX3CR1 contribuyó al proceso de angiogénesis y a activar los factores proangiogénicos. Evidentemente, la deficiencia de CX3CR1 redujo la acumulación de macrófagos. La inhibición del VEGF por parte del bevacizumab mejoró la angiogénesis intrapulmonar y los cambios histopatológicos de los tejidos pulmonares. La inhibición del VEGF por parte del bevacizumab retrasó la producción de pAkt, PDGF e iNOS. La inhibición del VEGF por parte del bevacizumab redujo la producción de CX3CL1.

Conclusión

El CX3CR1 podría regular la angiogénesis y la activación de los factores proangiogénicos, incluidos la pAkt, la pERK, la iNOS, el VEGF y el PDGF en el proceso del síndrome hepatopulmonar. Además, el CX3CR1 también podría contribuir a la acumulación de macrófagos.

Palabras clave:
CX3CR1
Síndrome hepatopulmonar
Factor de crecimiento del endotelio vascular A
Angiogénesis
Macrófagos

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