端粒长度对C/EBPβ活性的影响及其在肝纤维化过程中的意义

The senescence-associated secretory phenotype (SASP) is one of the characteristics of hepatocyte senescence and liver aging. C/EBPβ(CCAAT/enhancer binding proteinβ) regulates SASP, but the mechanism of C/EBPβ expression and regulation in liver aging has not been fully clarified. Our previous study found that telomere length of human liver was negatively correlated with the expression levels of C/EBPβ and inflammatory factors in SASP. Stable co-transfection of hTERC and hTERT into Hela cells extend telomere length but decrease C/EBPβ protein level. We hypothesize that telomere shortening during liver aging promotes SASP production by activating of C/EBPβ, which in turn affects aging-related liver pathology. To validate this hypothesis, we will further investigate the effects of telomere length on C/EBPβ transcriptional activity and its significance on inflammatory factors of SASP in liver aging using liver cell lines, wild-type and TERC-/- mice, and normal human liver tissue. This study will be of great significance to understanding the nature of liver aging, the pathogenesis of liver diseases and the prevention of liver aging.

衰老相关分泌表型（SASP）是肝细胞与肝组织衰老的特征之一，核转录因子C/EBPβ(CCAAT/enhancer binding protein β)对SASP有调控作用，但肝衰老过程中C/EBPβ表达与活性调控及在肝衰老中的机制不明。我们课题组前期的实验显示：老年人肝组织端粒长度与C/EBPβ蛋白水平及SASP中的炎性因子表达水平负相关且在Hela细胞中延长端粒长度可以明显降低C/EBPβ蛋白水平。我们推测肝衰老过程中端粒缩短可通过激活C/EBPβ促进SASP产生，进而影响衰老相关的肝脏病理改变。我们拟在细胞、野生型和转基因小鼠以及正常人肝组织上研究端粒长度-C/EBPβ-SASP炎性因子调控作用及在衰老相关的肝纤维化过程中的作用。研究将对解析肝衰老的本质、老年肝病的发病机制乃至未来采取干预措施延缓肝衰老都具有一定意义。

随增龄导致的肝脏衰老是包括肝纤维化在内的多种衰老相关肝脏病理改变的危险因素之一。探讨肝衰老过程中关键调控因子的作用及其机制，对解析肝脏衰老及衰老相关肝脏病理改变的机制乃至以后采取相应干预措施延缓肝衰老都具有重要的意义。本项目研究发现1）利用肝移植手术捐献者正常肝组织、GEO下载的正常人肝组织、以及大鼠和小鼠肝组织的转录组数据分析发现，不同年龄组表达差异最显著的基因聚集在代谢和免疫通路上，SASP中主要的促炎因子IL1、IL6、IL8和 TNFalpha的表达在老年组均有增高，与肝纤维化相关的基因表达有改变；2）用四氯化碳（ccl4）腹腔注射建立小鼠肝纤维化模型，模型组小鼠肝组织AUF1表达明显增高。 AUF1与端粒功能相关，且常与另一RNA结合蛋白HuR协同作用。肝细胞特异性AUF1基因敲除小鼠与野生型小鼠相比，对ccl4诱导的肝纤维化显示出保护作用，肝组织染色呈现的纤维明显少于野生型小鼠肝组织。这种保护作用与代谢及免疫因子有关；3）HuR能调节端粒酶活性，沉默HuR使端粒缩短，且HuR可调节C/EBPbeta的活性，引起SASP中主要促炎因子的表达。肝细胞特异性HuR基因敲除小鼠脂代谢稳态失衡；4）应用大鼠肝移植手术实验发现，老年大鼠移植了年轻大鼠肝脏可以改善老年大鼠的血清成分，使得血清代谢物趋向于年轻化，而移植到老年大鼠的年轻大鼠肝则趋向与衰老相关改变。经年轻和老年大鼠肝组织转录组学和代谢组学联合分析发现，相关改变主要集中在免疫和代谢通路，表明维持肝脏的代谢和免疫通路平衡对于延缓肝衰老、预防肝纤维化以及预防个体衰老都有重要的意义。.本项目研究揭示了肝衰老相关的新的病变机制，部分成果已发表在Nature Communications和Aging Cell杂志。