山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院劉立新團(tuán)隊(duì)在肝纖維化形成及其機(jī)制方面取得進(jìn)展
肝纖維化是一種常見(jiàn)的病理狀態(tài)，其發(fā)病機(jī)制主要是多種病因引起肝臟發(fā)生損傷，多種炎性細(xì)胞因子如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1（Transforming growth factor beta 1,TGFβ1）等分泌增多，從而導(dǎo)致肝星狀細(xì)胞（Hepatic stellate cells，HSCs）活化，細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular matrix，ECM）合成增多，最終形成肝纖維化。肝纖維化是可逆的，如果得不到很好的控制，將導(dǎo)致不可逆的肝硬化，乃至肝癌。HSCs活化是肝纖維化發(fā)生發(fā)展的中心環(huán)節(jié)。在正常的肝臟中，HSCs主要位于肝臟Disse間隙，處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)肝臟發(fā)生損傷時(shí)，靜止的HSCs被激活并轉(zhuǎn)變?yōu)榧〕衫w維細(xì)胞?；罨腍SCs遷移至組織受損部位并逐漸積累，不僅產(chǎn)生大量的ECM，而且可以防止ECM被降解。因此抑制HSCs活化被認(rèn)為是抑制肝纖維化的有效策略。越來(lái)越多的研究表明，自噬可以促進(jìn)HSCs活化，同時(shí)自噬也可以為活化的HSCs提供能量以促使其存活。自噬的調(diào)控是復(fù)雜的，其中PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路是調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬的主要通路。長(zhǎng)鏈非編碼RNA H19被發(fā)現(xiàn)參與了自噬體的延伸/閉合，對(duì)自噬有促進(jìn)作用，具體機(jī)制可能與PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路有關(guān)。
胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白相關(guān)蛋白1（Insulin-like growth factor binding protein-associated protein 1，IGFBPrP1）是導(dǎo)師課題組十余年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)的一種新的致肝纖維化因子。前期一系列研究表明，IGFBPrP1能夠活化HSCs，產(chǎn)生過(guò)多的ECM，促進(jìn)肝纖維化的發(fā)生發(fā)展。另外，IGFBPrP1和TGFβ1可以相互調(diào)節(jié)，共同促進(jìn)HSCs活化。TGFβ1是已知的最強(qiáng)的致肝纖維化因子，可通過(guò)自噬激活HSCs，PI3K/AKT信號(hào)通路參與了其對(duì)自噬的調(diào)控。TGFβ1也能促進(jìn)H19的表達(dá)，其機(jī)制可能與PI3K/AKT的活化有關(guān)。鑒于TGFβ1與H19和自噬有關(guān)，而IGFBPrP1與TGFβ1可互為因果，因此本研究以長(zhǎng)鏈非編碼RNA H19和自噬作為切入點(diǎn)，研究H19是否通過(guò)自噬調(diào)控IGFBPrP1致肝纖維化形成的作用及其機(jī)制。
在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)首先建立膽總管結(jié)扎（Bile duct ligation,BDL）誘導(dǎo)的小鼠肝纖維化模型，確定肝纖維化形成過(guò)程中IGFBPrP1與H19、自噬的表達(dá)變化。結(jié)果顯示IGFBPrP1與H19、自噬呈伴隨性增高。接著研究團(tuán)隊(duì)分別將腺病毒介導(dǎo)的IGFBPrP1（AdIGFBPrP1）在體內(nèi)通過(guò)小鼠尾靜脈注射轉(zhuǎn)染C57BL/6小鼠肝組織，同時(shí)在體外轉(zhuǎn)染JS-1（小鼠肝星狀細(xì)胞株），通過(guò)qRT-PCR、Western blotting、免疫組織化學(xué)、透射電子顯微鏡等分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，IGFBPrP1激發(fā)了自噬的表達(dá)。為了明確自噬對(duì)IGFBPrP1誘導(dǎo)的HSCs活化及肝纖維化形成的調(diào)控作用，分別在體內(nèi)和體外給予自噬抑制劑LY294002和自噬誘導(dǎo)劑雷帕霉素干預(yù)，實(shí)驗(yàn)觀察到減少自噬可以抑制IGFBPrP1誘導(dǎo)的HSCs活化，ECM生成減少，肝纖維化減弱；增加自噬可以促進(jìn)IGFBPrP1誘導(dǎo)的HSCs活化，ECM生成增多，肝纖維化加重。由于LY294002又是PI3K抑制劑，雷帕霉素是mTOR抑制劑，研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)證實(shí)PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路參與了IGFBPrP1對(duì)自噬的調(diào)控。另外，通過(guò)qRT-PCR、原位雜交等發(fā)現(xiàn)IGFBPrP1也促進(jìn)了H19的表達(dá)，給予LY294002和雷帕霉素后發(fā)現(xiàn)IGFBPrP1可通過(guò)PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路促進(jìn)H19的表達(dá)。最后，研究團(tuán)隊(duì)在AdIGFBPrP1轉(zhuǎn)染JS-1的基礎(chǔ)上，將H19上調(diào)或下調(diào)，發(fā)現(xiàn)H19可促進(jìn)IGFBPrP1誘導(dǎo)的HSCs自噬及活化，給予LY294002和雷帕霉素后發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT/mTOR參與了其中的調(diào)控。最后得出的分子調(diào)節(jié)機(jī)制是IGFBPrP1通過(guò)PI3K/AKT/mTOR和H19的相互調(diào)控促進(jìn)HSCs自噬及活化，進(jìn)而促進(jìn)肝纖維化形成。
圖1小鼠尾靜脈注射腺病毒
圖2分子調(diào)控機(jī)制圖
該研究由山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院科研中心實(shí)驗(yàn)室劉立新教授團(tuán)隊(duì)完成，劉立新教授為該論文的通信作者；山西醫(yī)科大學(xué)2016級(jí)博士研究生黃婷娟為該論文的第一作者。
該論文以題為“IGFBPrP1 accelerates autophagy and activation of hepatic stellate cells via mutual regulation between H19 and PI3K/AKT/mTOR pathway”發(fā)表在Biomedicine & Pharmacotherapy（IF:3.457）雜志上。
