DJ-1在肝前体细胞增殖过程中的作用及其机制研究

发布时间：2020-09-04 07:38

　　 肝脏具有极强的再生功能,在急性或轻度损伤的情况下,剩余的肝脏细胞可通过加速自身的增殖来补偿肝脏的代谢功能,而当广泛且长期的损伤导致大量肝细胞死亡或者肝细胞的增殖能力被抑制时,在再生肝中可观察到肝前体细胞的增殖和分化。这种肝前体细胞介导的再生通常伴随着严重的肝纤维化反应及炎症反应,微环境在介导肝前体细胞增殖中发挥着极其重要的作用。DJ-1是一个具有多功能的蛋白,在癌症发生,抗氧化应激以及脂肪代谢等过程中均有报道。近来,已有研究表明DJ-1在介导天然免疫及炎症反应中也发挥着重要的作用。然而,其在肝前体细胞细胞增殖中的作用还鲜有报道。第一部分在DDC(1,4-二氢-3,5-吡啶二甲酸二乙酯)诱导的肝前体细胞激活的小鼠模型中,我们通过qRT-PCR和western blot检测发现,DJ-1的表达上调。DJ-1的表达与肝前体细胞的激活呈正相关。DJ-1基因敲除后,肝前体细胞的激活和增殖明显受到抑制。第二部分分别从体外和体内进一步探讨DJ-1是否直接或间接地调控肝前体细胞的激活。小鼠原代肝前体细胞中DJ-1缺失或小鼠肝上皮样前体细胞系(Liver Epithelial Progenitor Cells,LEPCs)中DJ-1低表达均不影响细胞的增殖。因此,DJ-1并非直接作用于肝前体细胞调节其增殖速率。随后,我们发现DJ-1缺失抑制了肝纤维化的发生以及星状细胞的激活,抑制其表达趋化因子CCL2和CX_3CL1,导致巨噬细胞浸润减少,以及炎症因子IL6和TNFα的减少。尾静脉注射CCL2重组蛋白到DJ-1基因敲除小鼠中,恢复了巨噬细胞的浸润和肝前体细胞的激活。骨髓移植实验进一步证实肝脏细胞中而非免疫细胞中缺失DJ-1影响了DDC诱导的肝前体细胞激活。第三部分我们通过免疫组化的方法检测了乙肝,丙肝,原发性胆汁淤积性肝硬化和原发性硬化性胆管炎病人肝组织样本中DJ-1的表达以及肝前体细胞表面标志物的表达。进一步通过数据库分析,在大样本中验证两者之间的关系,结果发现DJ-1的表达与肝前体细胞的激活呈正相关。综上所述,本研究通过建立DDC诱导的肝前体细胞激活的小鼠模型,揭示了DJ-1可以通过调节炎性微环境及肝纤维化的发生从而促进肝前体细胞的增殖,并且在慢性肝脏疾病临床样本中进一步验证DJ-1的表达与肝前体细胞激活呈正相关,为其在肝前体细胞介导肝再生的临床应用提供了理论基础。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R575
【部分图文】：

图 1-1. 肝再生的两种模[17]。 肝脏手术部分切除 ，剩余的肝脏组织通过补 性增生以恢复器官的重量和功能，其中，主要是肝细 进入细 周期通过复制来完成。而当遭遇严重或者慢性 期的肝损伤时 ，不成熟的肝前体细 激活分化成肝细 和胆管上皮细 来完成再生过程。Figure 1-1. Two modes of liver regeneration[17]. On surgical removal of a portion of the liver, theremaining non-injured tissue augments to recover the original mass and function, a process calledcompensatory hypertrophy, during which the hepatocytes first enter cell cycle to finish theregenerative process. By the contrast, when the proliferative capacity of hepatocytes is terriblyimpaired due to severe or chronic liver injury, immature adult liver progenitor cells (LPCs)are activated and contribute to the regeneration process by differentiating into hepatocytes andbile duct epithelial cells.1.1 肝前体细胞概述在肝脏胚胎发育过程中，肝母细胞来源于中胚层细胞，分化产生肝细胞和胆管上皮细胞。由于肝母细胞具有多向分化潜能，因此被认为是胚胎时期的肝脏干细胞群。而在成体肝中，这类干细胞群的存在特性还不是非常清楚。在正常未受到损伤的情况下，不成熟的具有胚胎时期肝母细胞特性的细胞并不易观

图 1-2. 期慢性肝损伤 肝脏结构的变化[40]。（A）正 的肝脏组织中 括肝细 ，肝星状细 ，Kupffer细 和内皮细 等。（B） 期肝损伤导致肝硬化的组织中，炎症细 浸润肝实质中，肝细 凋亡，Kupffer cells 激活，释放纤维化介导因子，同时，肝星状细 激活，释放 外基质。Figure 1-2. Changes in the hepatic architecture in chronic liver injury[40]. （A）In nomal livethere are hepatocytes , Kupffer cells , quiscent hepatic stellate cells (HSCs) and sinusoendothelial cells.（B）Following chronic liver injury, inflammatory lymphocytes infiltrate thhepatic parenchyma. Some hepatocytes undergo apoptosis, and Kupffer cells activate, releasinfibrogenic mediators. HSCs proliferate and undergo a dramatic phenotypical activation, secretinlarge amounts of extracellular matrix proteins.纤维化反应在调节肝前体细胞增殖过程中起重要作用[39, 44]。但是，目前并不清楚是纤维化反应促进了肝前体细胞的激活还是肝前体细胞的激活促进了肝纤维化的发生[39]。肝星状细胞作为肝纤维化发生的主要细胞，其激活后产生胞外基质，形成一个类似于骨架一样的支撑结构，可能对肝前体细胞的激活和迁移起到促进作用[45]。此外，肝星状细胞可以直接分泌一些生长因子促进肝前体细胞的增殖，或者分泌趋化因子招募免疫细胞浸润到微环境中进而共同调节肝

DJ-1的结构意图

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本文编号：2812048