CHOP 调控ERO1α在急性肝损伤中的作用及其机制研究

All kinds of liver harmful factor could cause hepatocellular damage and liver dysfunction. Severe hepatocellular damage leads to liver dysfunction, and further develops acute liver failure. Recent studies have demonstrated that ERS (Endoplasmic reticulum stress) plays key role in liver injury induced by virus hepatitis, Non-alcoholic fatty liver disease, etc. CHOP, a key ER stress molecule, which regulates many apoptosis pathways during procedure of diseases. We have demonstrated that inhibition expression of CHOP attenuated liver ischemia reperfusion injury (IRI). ERO1α (Endoplasmic reticulum oxidoreductin 1α), as a new target of CHOP, did not be investigated during acute liver injury. Our pre-experiments have shown that ERO1α was significantly increased in acute liver injury. CHOP deficiency mice, ERO1α adenovirus and GaIN/LPS induced acute liver injury model will be used to analyze relation between CHOP mediated ERO1α and acute liver injury, and investigate effects of ERO1α on inflammation and apoptosis/necrosis in liver. To further analyze effects and mechanisms of CHOP mediated ERO1α in hepatocellular apoptosis, we set up models of hepatocellular damange in vitro. The success of the project will provide a new target for molecular therapy of acute liver injury.

各种肝损伤因素均可引起急性肝细胞损伤和不同程度的肝功能障碍。严重的肝细胞损伤可导致肝功能不全，甚至急性肝功能衰竭。近年来研究发现ERS(内质网应激)介导的细胞凋亡参与了缺血再灌注损伤、病毒性肝炎等肝损伤。ERS信号分子CHOP已被证实参与调节多条凋亡信号通路。本组研究证实抑制CHOP表达能明显减轻肝脏缺血再灌注损伤。ERO1α(内质网氧化酶1α)是新近发现的CHOP靶分子，在急性肝损伤中作用尚不明确。预实验发现CHOP和ERO1α在急性肝损伤肝组织中表达明显升高。本项目拟采用GaIN/LPS诱导急性肝损伤模型、CHOP基因敲除小鼠和ERO1α腺病毒，研究CHOP对ERO1α调控作用，及其在急性肝损伤的作用，探讨其对肝脏局部炎症及对肝细胞凋亡、坏死的影响。体外建立肝细胞损伤模型，探讨CHOP调控ERO1α在肝细胞凋亡中的作用及其机制。本项目的实现将为急性肝损伤的分子治疗提供新的靶点。

ERS信号分子CHOP已被证实参与调节多条凋亡及炎症反应信号通路，本组研究证实抑制CHOP表达能明显减轻肝脏缺血再灌注引起的急性损伤。ERO1α(内质网氧化酶1α)是新近发现的CHOP靶分子，在急性肝损伤中作用尚未有报道。本研究采用首先收集临床急性肝损伤患者肝组织，通过PCR和Western Blot分析ERO1α表达，证实ERO1α在急性肝损伤肝组织中表达明显升高；并采用GaIN/LPS诱导急性肝损伤模型、CHOP基因敲除小鼠和ERO1α腺病毒，研究CHOP是否调控ERO1α表达，以及分析其在急性肝损伤的作用及机制。证实ERO1α是CHOP直接作用靶点，并发现ERO1α在急性肝损伤过程中发挥关键性作用，证实ERO1α通过抑制过氧化物酶(Gpx7，Gpx8，Prx4)、导致ROS水平明显升高，诱导急性肝损伤肝细胞凋亡坏死。提出ERO1α是一个偶联内质网应激与氧化应激的关键分子，可以作为治疗急性肝损伤关键性靶点，关键性数据发表在Biochemical Journal。在项目的支持下，将CHOP及ERO1α拓展至糖尿病相关急性肝损伤和肝癌中，已获得部分重要发现。在糖尿病患者和糖尿病小鼠肝组织中，发现ERS信号分子ATF6和CHOP表达特异性升高，通过体内外实验证实，ATF6-CHOP信号通路在高血糖相关肝脏缺血再灌注损伤中发挥关键性作用，并证实β-catenin是ATF6-CHOP重要调控靶点，从而影响组织炎症反应继而加重肝脏IRI。肿瘤环境是一个乏氧环境，蛋白质的折叠、加工、合成及修饰均需要能量供应，在一个乏氧环境下能量往往供应缺乏，势必能激活并启动内质网应激；本研究收集并分析临床肝癌组织，PCR和Western blot证实肝癌组织中高表达CHOP和ERO1α，且与肿瘤恶性成正相关，体外研究进一步证实肝癌细胞高表达CHOP和ERO1α；在体内、外研究中发现ERO1α与肿瘤细胞的侵袭性密切相关，影响肿瘤细胞转移。