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近年来由于烟草行业对降焦减害及增产节支的要求,市场对低旦醋酸纤维的需求量不断增长。然而醋酸纤维生产厂家现有生产设备及工艺技术制约了大批量、高质量低旦醋酸纤维的生产能力,生产的醋酸纤维低旦化比例低、品种少,不能满足高端市场需求。因此,针对技术难题和市场需求,南通醋酸纤维有限公司(以下简称“南纤”)与东华大学共同进行了低旦醋酸纤维制备关键技术及产业化的项目研究。
该项目历时51个月,在醋酸纤维先进生产技术的基础上,通过对醋酸纤维浆液过滤系统、纺丝系统、卷曲系统的系列创新,实现了国际领先的醋酸纤维低旦化生产技术。项目针对浆液粘度高、杂质复杂,过滤困难的问题,首创预敷与掺浆相结合、预敷参数受控的微梯度复合过滤技术,实现了不同种类、尺度杂质的高效过滤,提高了低旦丝束的可纺性;针对纺丝过程中高飞花、高断头问题,采用低紊流化热风场低旦丝束纺丝技术,开发设计了新型纺丝甬道静压箱,提高气流流场分布均匀性,成功开发出新型喷丝帽,形成先进低旦醋酸纤维丝束纺丝工艺;研究设计了醋酸纤维丝束专用低模量化装置,开发了丝束卷曲前低模量处理工艺,减少了卷曲加工过程中的纤维损伤;首创精密控制上油喷嘴及双面上油技术,提高了丝束外油控制的均匀性,降低了丝束飞花;采用化纤干纺组合式自控气流预热技术,实现了多装置、跨区域能源平衡综合利用。
通过技术创新与设备创新,低旦醋酸纤维制备的各项技术指标实现了新突破。醋酸纤维每吨丝束的纺丝断头率小于0.10个,飞花量下降10%以上;预敷时间缩短80%以上,压滤机使用寿命提高20%以上;气流流场分布均匀性提高 2 ~ 3倍;减少废固排放15%左右;节约蒸汽超过 3 ~ 5 万t/年。同时该项目共获授权专利34项,其中发明专利12项;58篇。
走进南通醋酸纤维有限公司的生产车间,只见一排排设备高速运转,根根丝束从一台设备进入另一台设备,这些极细的丝束就是制作香烟过滤嘴的材料。偌大的车间几乎看不到操作工人,而在中心控制室,几乎占据一面墙的显示屏幕监控着所有设备的运行。副总经理杨占平告诉记者,这套设备专门生产低旦醋酸纤维,产品质量很高,过滤效果非常好,让国际同行都感到惊讶。杨占平给记者讲述了一个故事:美国总统奥巴马的商务顾问曾经率领由40多家美国大公司组成的代表团来公司参观,原定20分钟的参观时间,客人却久久不愿离去,他们被公司干净整洁的花园式环境、产品的高质量所震惊,想不到在南通还有一家这么好的中美合资企业。
有机会走进南纤,源于“低旦醋酸纤维制备关键技术及产业化”这一科技创新成果获得纺织之光2014年度中国纺织工业联合会科技一等奖。凭借这项具有自主知识产权的技术,他们的产品档次和质量已经在世界上处于领先地位。他们生产的醋片全球市场占有率为20%,国内占有85%的市场份额,丝束占有率全球为13%,国内为56%。其低旦醋酸纤维在国内供不应求。
高档过滤嘴追求醋酸纤维低旦化
南纤的规模已经是亚洲第一、世界第二。但一直以来,国内高档过滤嘴用低旦醋酸纤维一直依赖进口,特别是中华牌香烟的过滤嘴采用的是日本三菱的产品。低旦醋酸纤维具有更大的比表面积,更好的过滤效率,更高的滤棒产出率,是全球高档卷烟品牌过滤嘴追求的目标。近年来由于市场对降焦减害及增产节支的要求,对低旦醋酸纤维的需求量不断增长。但我国醋酸纤维生产厂家现有生产设备及工艺技术制约了大批量、高质量低旦醋酸纤维的生产能力,生产的醋酸纤维低旦化比例低,品种少,不能满足高端市场需求。南纤人心里一直憋着一股劲,一定要做出中国人自己的低旦醋酸纤维。
杨占平介绍说,上世纪90年代,国内丝束生产规格只有3.3/39000(单旦/总旦)。2004年前后,南通醋酸纤维有限公司能生产2.7/37000和2.7/35000规格的丝束。2008年以后南通醋酸纤维公司开发了2.4/34000,2.4/32000,2.2/34000,2.3/22000,2.2/30000,2.0/30000低旦规格丝束。但由于断头率高、飞花等世界同行共性难题,一直没有很好地解决低旦丝束的质量稳定性问题。南纤开始与东华大学合作,在醋酸纤维先进生产技术的基础上,通过对醋酸纤维浆液过滤系统、纺丝系统、卷曲系统的系列研究,力争突破醋酸纤维低旦化生产技术以及产业化。
专门生产线为中华香烟配套
2007年开始,南纤组建江苏省醋酸纤维素工程技术研究中心,并建立国家级博士后科研工作站。正是有了技术创新的核心力量,他们开始承担醋酸纤维素及应用领域的项目攻关与课题研究。公司加大研发经费投入,为研发创新活动开展提供强有力的资金保障,从2005年到2013年,公司研究开发费用总额占主营业务收入总额比例达4.96%。公司购置了凝胶渗透色谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等先进仪器,并建立了丝束中试试验线、醋片中试试验线。
雄厚的资金投入以及强大的技术实力,使南纤一步步突破了低旦丝束可纺性的微梯度复合过滤技术、低紊流化热风场低旦丝束纺丝技术、低模量化低旦丝束卷曲技术、降低低旦丝束飞花成套技术。该项成果使得醋酸纤维纺丝断头率小于0.10个/吨丝束,飞花量下降10%以上;预敷时间缩短80%以上,压滤机使用寿命提高20%以上;气流流场分布均匀性提高2~3倍;减少废固排放15%左右;节约蒸汽超过3~5万吨/年。这些响当当的指标让国际业界也感到震惊。
关键词:滤棒成型 丝束 滤棒成型机丝束工位转换装置 质量
引言
我公司滤棒成型主力设备是德国HAUNI公司制造的KDF4滤棒成型机。KDF4滤棒成型机把丝束从丝束包中抽取出来,通过AF4开松机对丝束进行拉伸、开松并施加增塑剂,在KDF4成型机中对丝束进行卷制成型并切成符合规格的滤棒,最后装盘。
1、存在问题
目前卷烟生产行业中醋酸纤维丝束是生产滤棒的主要原料,通常一粒醋酸纤维丝束的重量达到480公斤左右。为了配合自动化生产需要,一般配有两个工位,一个为当前丝束使用工位,另一个为待用丝束工位。在现行的卷烟生产企业中醋酸纤维丝束的两个工位也就是两个并排着的单独的堆料板,接收AGV自动送料小车等工具运输过来的醋酸纤维丝束。滤棒生产时,当前丝束使用工位的中心线必须要与机器中心线保持一致,这样才保证醋酸纤维丝束在开松时,最大限度的减少出现丝束断丝、丝束跑偏等现象,进而保证滤棒的生产质量和效率。在醋酸纤维丝束切换时,必须要把待用丝束工位和当前使用丝束工位进行更换,然而现行的两个并行的堆料板式的工位,需要操作人员使用液压车等工具手动转换,需要大量的时间(5-10分钟左右)和劳动力,同时造成滤棒圆周、吸阻出现较大波动。
对丝束分两边放置和居中放置进行滤棒产品质量对比。如下图所示:
上表是滤棒物理检测情况,丝束分两边时滤棒物检三等占到总检次数的30%,而丝束居中时滤棒物检三等仅为总检次数的12%。
所以丝束摆放位置对滤棒物理检测情况影响较大。丝束摆放居中时滤棒物理检测情况较好。
2、要解决的技术问题
新型的滤棒成型机丝束工位转换装置目的是针对现有卷烟生产企业中存在醋酸纤维丝束工位转换的缺陷来设计的滤棒成型机丝束工位转换装置,较好的解决了现有技术存在的醋酸纤维丝束工位转换时间长、对滤棒质量影响程度大的问题。
3、技术方案
新型滤棒成型机丝束工位转换装置解决现存问题所采用的技术方案是:设计一种滤棒成型机丝束工位转换装置,其由两个丝束堆料板1、回转盘2、回转中心3、锁紧销4、固定板5以及轮体6组成,如图2所示。
轮体安装于两个丝束堆料板底部,并带动两个丝束堆料板自由转动。回转中心轴安装于回转盘中心,固定板与地板以锁定销相固定连接接。回转盘与两个丝束堆料板刚性连接。两个丝束堆料板可绕回转中心轴作360度回转,其回转半径为1400mm。两个丝束堆料板由轮体转动,同时,也可以大大降低劳动强度;回转半径为1400mm,不会占用太大的空间,使用灵活方便。
工作时,两个丝束堆料板构成的两个工位中心保持与机器中心一致,并由工位锁定机构锁定丝束堆料板,也即锁定工位位置。在丝束更换时,首先解除锁定装置,然后由操作者旋转两个丝束堆料板180度,即可转换丝束工位,即将备用丝束工位旋转至使用丝束工位。
4、效果
使用新型丝束工位转换装置前后滤棒质量及效率对比如下。
表2 使用工位转换装置前后质量对比表
本设计中的滤棒成型机丝束工位转换装置与现行的两个并排着的单独的堆料板相比在效率及滤棒质量方面有了明显的提升。滤棒成型机丝束工位转换装置将当前丝束使用工位以及待用的丝束工位设计为一体并可绕回转中心旋转的装置。工作时,两个工位中心线与机器中心线保持一致。在丝束更换时,只需旋转工位转换装置180度,即可转换丝束工位,将待用丝束旋转至使用工位。转换工位时间短,只需不到30秒的时间。时间缩短近20倍,可以大大降低丝醋酸束更换带来的滤棒质量波动的影响。旋转工位台由轮体转动,同时也可以有效降低劳动强度。
参考文献
[1] 王之栎等.机械设计[M].北京航空航天大学出版社,2011.
关键词:电厂 盐水处理 反渗透技术
中图分类号:TK223 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(b)-0056-02
水在发电过程中是不可缺少的,电厂需要在发电过程中向设备输送大量的水,当水流经蒸发器时,会由于燃耗产生的热量而转化为水蒸气,水蒸气带动汽轮机产生机械运动,进而促使电动机运转,形成完整的发电过程。如果这一过程中水中杂质较多,会影响其循环效果,对发电造成严重影响,因此,我们说盐水处理是必要的。
1 盐水处理的意义
盐水对发电汽轮机和过热器造成腐蚀,影响其运转功率,同时汽轮机的温度会升高,承压增大,影响其运行寿命。通常,输送水经过高压、除氧处理后可以循环利用,但在使用过程中的消耗是不可避免的,此时需要向二回路内添加水,而添加水的纯净度就是电厂需要严格控制的问题。盐水处理是为了保证输送水和添加水的纯净度,使其在运行过程中不至于产生结垢、积盐等现象,减少其对设备的腐蚀程度,具有积极意义。
2 反渗透技术原理和反渗透装置设计
2.1 反渗透技术原理
反渗透技术的主要目的就是实现水和水中杂质的分离,是利用高于水的渗透压的原理将存留在水中的杂质、细菌和农药残留进行分离。目前,反渗透技术多使用半透膜分子材料,盐分是反渗透技术分离的主要产物。利用盐水不能溶于半透膜的性质实现盐水分离。具体操作顺序为将半透膜、导流层、隔网膜按顺序粘合并卷制在排孔的中心管上,使加旱乃经由设备入口进入隔网层,再进入导流层。其中,隔网层能够隔离大部分盐分和杂质,在通过导流层的过滤和中心管的析出,就形成可以使用的净化水。反渗透膜的主要原料为木头或棉花的醋酸纤维,通过对木头或棉花的水解和醋化反应,就会得到醋酸纤维,将醋酸纤维进行再加工就形成反渗透膜。
2.2 反渗透装置设计
反渗透技术是一项综合性技术,不仅需要反渗透膜,还需要建立原水室、纯水室以及浓水室,另外还包括其他反渗透装置和元件。如:膜元件、膜组件等脱盐单元是用来实现脱盐,使净化后的水经过膜元件流入纯水室。也就是说,渗透膜是反渗透装置中的重要组成部分,并且包括多个种类。笔者根据该厂的设备特征重点分析了渗透膜的性质、分类和技术要点等方面。
3 反渗透膜概述
3.1 材料与特点
反渗透膜要选择分离性好的分子材料。一般根据电厂运行工作量可以判断其除盐量,进而确定反渗透膜的材料。高分子材料是反渗透膜的首选,我国目前主要使用醋化后的醋酸纤维或者芳香聚酞胺,其中醋酸纤维的制作成本相对较低,操作更加方便,二者之间的效果相差不大,因此,在电厂生产中,醋酸纤维材质的反渗透膜应用度较高。至于反渗透膜的结构,可以从宏观上和微观上进行分析。反渗透膜的结构大体可以分为宏观结构及微观结构。宏观上,可以将其分为板、卷、管状以及中空纤维四种,管状在电厂发电过程中具有较多的应用。微观上,是从其断面结构或者结晶状态进行分析,可将其分为均相膜和非均相膜。非均相膜也可以称为非对称结构膜。很明显,非对称结构反渗透膜的膜孔呈不规则分布,一般表层空隙较小,越向内层,空隙越大,这种反渗透膜制作符合制作标准,使用广泛。而反渗透膜的方向性取决于非对称孔隙的物理结构。一般设计为在高压侧反渗透膜的空隙较小,为反渗透膜的致密层。进行高压处理后,水分可以直接通过,而一般杂质均无法通过。反渗透膜的使用加快了电厂的盐水处理过程,使用不对称膜时,要注意安装方向。安装人员要熟悉安装流程,并对反渗透膜的物理层进行分辨,将致密层安装于外端高压侧。在技术上,一般较为平滑且有光泽感的一端即为致密端。
3.2 反渗透膜的种类
按照不同的分类标准,可以将反渗透膜分为多个种类。首先从材料制作进行分类,目前市场上主要有醋酸纤维反渗透膜和芳香聚酞胺反渗透膜,且前者使用居多。按照结构特征分,反渗透膜多为非对称型膜,少部分为对称型膜,其中,非对称型膜的使用具有方向性。总之,在划分过程中可按照工艺划分、可按照形状划分,在使用中,可以按照使用时间划分。无论选择哪一种反渗透膜,都要注重质量、正确进行安装和维护,确保其作用的最大化。由于电厂运行具有复杂性,水的作用不容忽视,水的纯净度也必须得到保证。因此,在选择反渗透膜时,一定要选择渗透性良好,脱盐、脱杂质能力强的。同时根据需求,反渗透膜还需要具有抗压能力强,抗酸碱能力强等特征,以免在机组运作过程中对其造成破坏,影响寿命。水压、温度和腐蚀都是影响反渗透膜质量的重要因素,需要电厂正确选择反渗透膜,并且要对其进行定期保养。
3.3 反渗透膜的使用和维护
反渗透膜在电厂除水过程中具有较好的应用。在除盐过程中,反渗透膜自身的质量也是十分重要的,长期处于盐水和杂质环境中,一定的破坏是不可避免的。因此,要对反渗透膜进行定期维护,当然,电厂的工作环境复杂,设备的清洗是一项复杂的过程。在目前的技术条件下,通常利用线化学清洗方法,出现以下几种情况之一时进行清洗:膜内产水量与上次相比降低15%时,脱盐率明显下降并且降低程度达到15%左右时,水流对于反渗透膜的一端压力增大,如果增大比例大于正常情况下的15%时。及时去除反渗透膜表面的盐分和杂质残留,防止其被腐蚀,有助于延长其使用寿命。维护的方式为适量浓度的柠檬酸清洗+三聚磷酸氢钠和EDTA的碱性混合药液按顺序进行清洗,清洗溶液的选择要注意酸性或碱性不宜过大,一般酸性溶液的pH值要控制在3左右,碱性溶液的pH值应控制在13左右。若除盐量大或由于工程而长时间未进行清理,可以选择离线化学清洗法。
4 结语
在电厂运行中,水的纯净度是必要的。在目前的发电工厂中,均采用反渗透技术进行除盐处理。这一技术能够很好地实现盐水分离,且能源消耗小,有助于电厂的稳定运行和可持续发展。
参考文献
【摘要】
目的: 观察酪氨酸激酶抑制剂A77 1726对白细胞介素13(IL13)促成纤维细胞胶原合成作用的影响。方法: MTT法观察不同浓度的A77 1726对成纤维细胞的增殖作用的影响。成纤维细胞分为实验组和实验对照组, 实验对照组加入IL13(100 μg/L), 实验组加入A77 1726(50 μmol/L)和IL13(100 μg/L), 作用24、 48、 72 h后, 羟脯氨酸(Hyp)检测A77 1726对IL13促进成纤维细胞分泌胶原蛋白的影响, RTPCR观察A77 1726对IL13促进成纤维细胞I型胶原α1基因mRNA水平表达的影响, Western blot观察A77 1726对IL13促进成纤维细胞分泌I型胶原蛋白的影响。结果: A77 1726可抑制成纤维细胞的增殖。羟脯氨酸检测实验组48 h组和72 h组成纤维细胞分泌胶原蛋白的含量显著低于实验对照组(P
【关键词】 酪氨酸酶抑制剂; A77 1726; 白细胞介素13; 成纤维细胞; 胶原
A77 1726是免疫调节药来氟米特(Leflunomide, LEF)的中间代谢产物。LEF是一种具有多重生理活性的新型的异恶唑类免疫抑制剂, 口服吸收后在肝脏和肠壁内被迅速代谢为A77 1726, 并通过A77 1726在体内发挥免疫调节作用, 该代谢物的一个重要作用是抑制酪氨酸激酶活性[1, 2]。已证实IL13是许多II类细胞因子决定的病理过程的关键诱导物, 与多种纤维化疾病的发病机制有关[3, 4], 我们前期实验结果显示细胞因子IL13可通过JAK(细胞内一组酪氨酸蛋白激酶)STAT6(信息传导和转录激活因子)信号转导通路促进成纤维细胞胶原蛋白的合成[5, 6], 本实验进一步通过体外培养成纤维细胞, 观察A77 1726对成纤维细胞增殖的影响, 以及A77 1726和IL13共同作用成纤维细胞, 观察I型胶原α1基因表达及对I型胶原蛋白合成的变化, 以探讨A77 1726是否通过抑制JAK/STAT6信号转导通路而阻断纤维化的部分机制。
1 材料和方法
1.1 材料 成纤维细胞株3T3细胞, 常规培养在含150 mL/L胎牛血清、 1×105 U/L的青、 链霉素的DMEM培养液中, 置于37℃、 含50 mL/L的CO2孵箱中培养, 实验前, 实验组和对照组细胞均用无血清DMEM培养12~16 h, 实验组加入A77 1726(50 μmol/L)和IL13(100 μg/L), 实验对照组加IL13(100 μg/L)(浓度已做过优化实验, 此浓度最佳)。IL13、 Peprotech公司, A77 1726为美国欣凯公司上海代表处惠赠, 羊抗I型胶原蛋白抗体、 羊抗βactin抗体、 Santa Cruz公司, HRP兔抗羊IgG(II抗)购自北京中杉金桥生物技术有限公司。Western blot Luminol Reagent(sc2048): Santa Cruz。COL1A1特异性引物, TaKaRa公司(大连宝生物), F: 5′ACAgAggCATAAAgggTCA3′; R: 5′CAAggTCACggTCACgAA3′。SV total RNA isolation system(Promega), RTPCR kit(TaKaRa公司), 羟脯氨酸试验检测盒购自南京建成生物工程研究所。
1.2 方法
1.2.1 MTT法检测A77 1726对成纤维细胞的增殖影响 将细胞以2.5×107/L密度接种于用 96 孔培养板中, 每孔100 μL, 37℃、 50 mL/L CO2孵箱中培养至细胞贴壁, 加入A77 1726, 使之终浓度分别为0 μmol/L、 25 μmol/L、 50 μmol/L、 75 μmol/L、 100 μmol/L, 每一浓度重复5孔, 37℃、 5 mL/L CO2孵箱中培养 20 h , 每孔加入 MTT 20 μL, 继续培养4 h, 吸弃培养基, 用无血清培养液洗 1 次, 加150 μL二甲基亚枫溶解沉淀, 振荡10 min, 结晶物溶解。比色: 选择570 nm波长, 在酶联免疫检测仪上, 以空白孔调零, 测定各孔光吸收值。以空白未加药物组作为对照组, 其余各组抑制率=(1-实验组A)/对照组A×100%。
1.2.2 羟脯氨酸释放试验观察A77 1726对IL13促进成纤维细胞分泌胶原的影响 成纤维细胞以5×108/L接种于培养瓶, 细胞汇合达80%左右时, 无血清DMEM培养12~16 h, 实验对照组加IL13(100 μg/L)单独作用24、 48、 72 h, 实验组为IL13(100 μg/L)和A77 1726(50 μmol/L)共同作用成纤维细胞24、 48、 72 h, 细胞培养上清液进行羟脯氨酸释放实验, 比较各实验组和实验对照组羟脯氨酸含量的差别, 按试剂盒说明操作。
1.2.3 RTPCR检测A77 1726对IL13促成纤维细胞I型胶原α1 mRNA表达的影响 取对数生长期细胞, 无血清DMEM培养12~16 h, 实验分组同1.2.2, 用SV total RNA isolation system提取总RNA, 逆转录合成第1条cDNA, 使用COL1A1特异性引物, 按照TKR RTPCR kit标准程序进行扩增, 产物为378 bp, 进行10 g/L琼脂糖电泳。
1.2.4 Western blot检测A77 1726对IL13促成纤维细胞I型胶原蛋白表达的影响 取生长良好的成纤维细胞, 细胞密度5×108~1×109/L接种于培养瓶中, 无血清培养12~16 h后, 实验分组同1.2.2, 收集细胞, 随后各组用RIPA Buffer将细胞充分裂解, BioRad Dye Reagent(BioRad)进行蛋白定量。调整样品中蛋白质含量, 均以20 μg蛋白量上样进行70 g/L SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳, 硝酸纤维膜转印。50 g/L脱脂奶粉4℃封闭, TBS洗涤, 经I型胶原蛋白第一抗体和第二抗体分别孵育后, ECL试剂显像。再利用清除缓冲液清除硝纤膜上已结合的一抗和二抗, 重新经βactin一抗、 二抗孵育后, 再次显像, 作为内部参照。对结果利用凝胶定量软件Quantity One(BioRad)进行光密度分析。
1.2.5 统计学分析 各实验重复3次, 计量资料以x±s表示, 以t检验对实验组和对照组进行差异显著性检验。P
2 结果
2.1 A77 1726抑制成纤维细胞生长 不同浓度A77 1726作用成纤维细胞, MTT法检测到A77 1726可抑制成纤维细胞增殖, 当A77 1726浓度在25 μmol/L至100 μmol/L时, 细胞抑制率明显上升。为此, 取50 μmol/L作为A77 1726对成纤维细胞作用的浓度(表1)。
表1 不同浓度A77 1726对成纤维细胞生长的影响(略)
Tab 1 The effect of A77 1726 on inhibition rate in fibroblasts
aP
bP
2 2 A77 1726阻断IL13促成纤维细胞分泌胶原 羟脯氨酸是胶原分解代谢的产物, 机体内的羟脯氨酸主要存在胶原中, 因此, 羟脯氨酸是反映胶原含量的重要指标。IL13和A77 1726同时作用成纤维细胞24 h后分泌的总胶原含量与单独IL13作用24 h组比较可见减弱, 48 h组可见明显减弱(P
图1 成纤维细胞经A77 1726和IL13共同作用后羟脯氨酸的变化(略)
Fig 1 The effect of A77 1726 and IL13 on Hyp production in fibroblasts
aP
2.3 A77 1726抑制IL13促成纤维细胞I型胶原α1 mRNA表达 RNA提取后, 用RTPCR kit(TaKaRa)进行RTPCR反应, βactin (511 bp)与COL1A1在同一管内扩增, 作为RTPCR的内部参照。反应结束, 10 g/L琼脂糖凝胶电泳, 结果如图2A所示, IL13对照组以及A77 1726和IL13共同作用实验各组都出现了明显的COL1A1mRNA表达, 即约378 bp处的荧光条带, 通过图像扫描, 积分光密度比值分析, 各实验组COL1A1mRNA表达与对照组比较, 24 h组可见减弱, 48 h组有显著减弱(P
图2 A77 1726对IL13促成纤维细胞COL1A1mRNA表达的影响(略)
Fig 2 Effects of IL13 and A77 1726 on the expression of COL1A1 mRNA
A: Indicates the result of agar gel electrophoresis of RTPCR; 1: DNA marker; 2, 4, 6: IL13 24, 48, 72 h group; 3, 5, 7: IL13+A77 1726 24, 48, 72 h group. B: Indicates the ratio of luminous density of COL1A1 and βactin bands. aP
2.4 A77 1726抑制IL13促成纤维细胞I型胶原蛋白表达 IL13(100 μg/L) 和A77 1726(50 μmol/L)作用成纤维细胞不同时间, 裂解细胞提取蛋白质, 进行Western blot实验。结果见图3A为Western blot 的结果, 图3B为各组I型胶原蛋白与βactin条带的光密度比值。结果显示, 各组在蛋白上样量相等, 内参条带基本一致的情况下, 实验各组均出现了I型胶原蛋白条带, 光密度比值分析表明IL13(100 μg/L)和A77 1726(50 μmol/L)作用24 h后, I型胶原蛋白表达可见减弱, 48 h组表达减弱显著增强(P
图3 A77 1726对IL13促成纤维细胞I型胶原蛋白表达的影响(略)
Fig 3 Effects of IL13 and A77 1726 on the expression of collagen type I protein
A: Indicates the result of Western blot; 1, 3, 5: IL13 24, 48, 72 h group; 2, 4, 6: IL13+A77 1726 24, 48, 72 h group. B: Indicates the ratio of luminous density of collagen type I and βactin bands. aP
3 讨论
我们前期实验结果显示IL13能够促进成纤维细胞的增殖, 作用24 h后即有I型胶原α1mRNA的表达上调, 且持续至72 h, 与文献报道一致[7]。并证实了IL13的该作用是通过将JAK/STAT6信号转导中的转录因子STAT6磷酸化来实现的。本实验将酪氨酸酶抑制剂A77 1726和IL13一起共同作用成纤维细胞, 结果显示: A77 1726和IL13作用48 h后I型前胶原mRNA(COL1A1)在成纤维细胞中表达比IL13单独作用组明显减弱, 作用72 h后几乎达到完全阻断, 这与实验中I型胶原蛋白合成量的变化相符。
I型前胶原mRNA是成纤维细胞合成I型前胶原蛋白所必须的翻译模板, 其含量减少, I型前胶原的翻译速度必然下降, 同样条件下I型前胶原合成量减少, 则成纤维细胞分泌I型胶原蛋白下降。因此我们认为A77 1726能通过抑制成纤维细胞内I型前胶原mRNA的转录, 而抑制成纤维细胞合成分泌I型胶原蛋白。推测这种阻断作用的可能原因是: (1)A77 1726抑制成纤维细胞的生长增殖造成分泌细胞总数量减少, 与MTT实验结果相符。我们的实验结果显示A77 1726 25 μmol/L浓度不抑制成纤维细胞生长, 而50 μmol/L浓度可显著抑制成纤维细胞生长, 故选择50 μmol/L作为A77 1726的使用浓度。(2)A77 1726通过抑制IL13信号转导通路中的STAT6的磷酸化, 使之不能形成二聚体进入核内与胶原基因启动子结合, 而抑制胶原基因的转录和翻译。相类似的文献报道有: Si等[8]的研究表明, 用A77 1726预处理肝星状细胞(HSC)可通过阻断3种信号转导通路JAK/STAT通路、 MAPK通路、 PI3K/AKB通路而显著抑制HSC的增殖从而抑制HSC中的I型胶原蛋白的沉积, 阻断肝纤维化进程。另外Yao等[9, 10]的研究显示A77 1726可抑制HSC的增殖和胶原合成, 而抑制由CCl4诱导的大鼠肝纤维化, 其机制可能与其抑制致HSC激活的因子如TGFβ、 TNFα和IL1分泌有关。Akiho等[11]研究表明A77 1726可抑制IL4和IL13诱导下的STAT6的DNA结合活性, 且效果与抗STAT6抗体相同。近期研究表明, IL4和IL13可以显著增强角质细胞HaCaT表面CCL26的产生, 但A77 1726通过抑制JAK1STAT6依赖的通路, 对其增强作用产生阻碍[12]。
综上所述, 本研究表明, A77 1726阻断IL13促成纤维细胞I型胶原α1基因mRNA水平和蛋白水平的表达, 因此其对纤维化的抑制作用值得进一步研究。
参考文献
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