MSC下调STAT3增加肝内胆管上皮细胞自噬通量治疗原发性胆汁性肝硬化的机制研究

Primary biliary cirrhosis(PBC) is characterized histologically as a cholangitis of small bile ducts.Few studies on the pathogenesis of bile duct loss in PBC.It is suggested that the intrahepatic biliary epithelial cell(BEC) autophagy may be involved in the pathogenesis of progressive bile duct loss in PBC.Human mesenchymal stem cells (MSC)enhance the autophagy of cells against apoptosis during serum deprivation.Our pre-study suggested that MSC transplantation could regulate systemic immune response and enhance recovery in liver inflammation of PBC mice and patients with PBC.A significant increase in STAT3 levels was observed when compared to normal livers in BEC of patients with PBC,it is suggested that STAT3 functions as a negative regulator of autophagy by decreased the activity of dsRNA-dependent protein kinase R(PKR),which plays a major role in autophagy regulation.We hypothesize that intrahepatic BEC autophagic flux was enhanced by the infused MSCs,through down-regulating the STAT3,and then relieve the damage of small bile ducts. . In the current study,we will further clarify the critical role of STAT3 in the intrahepatic BEC elevated autophagic flux inducing by MSC in vivo and in vitro,therefore to indicate the mechanisms by which MSCs modulate BEC autophagic flux.

免疫系统特异损伤肝内胆管上皮细胞(BEC)是原发性胆汁性肝硬化(PBC)的关键发病机制，与BEC自噬通量下降有关。PBC患者肝BEC内STAT3水平升高，STAT3可抑制PKR/ eIF2α介导的自噬通路，间充质干细胞（MSC）可下调STAT3并调节自噬，我们前期研究显示MSC移植治疗PBC患者及模型鼠其病情得到显著改善，治疗机制尚不明确。MSC对PBC肝内BEC自噬有否影响、通过何通路影响未见报道，因此本实验以MSC对STAT3的调控与BEC自噬关系为靶点，拟研究：1、健康人与PBC患者肝内BEC自噬水平差异，2、MSC移植对PBC肝内BEC自噬通量的影响，3、抑制STAT3是否干扰MSC调控自噬。旨在进一步揭示BEC的损伤机制，为减轻PBC患者BEC损伤提供新的治疗角度。

研究背景：原发性胆汁性肝硬化（Primary biliary cirrhosis， PBC）是一种慢性进展性胆汁淤积性自身免疫肝病， 特异性损伤肝内胆管上皮细胞（Intrahepatic Biliary epithelial cells， IBECs） ,间充质干细胞（Mesenchymal stem cells， MSCs）移植治疗自身免疫病是一项新技术，多项临床观察显示 MSCs 治疗 PBC 有一定疗效，现认为 MSCs 可下调信号传导与转录激活因子 3 （Signal transducer and activator of transcription 3， STAT3）并促进细胞自噬， MSC 是否对 PBC 肝内 BECs 自噬有影响未见报道。因此本实验以 MSC 对 STAT3 的调控与 IBECs 自噬关系为靶点，旨在进一步揭示 IBECs 的损伤机制，为 MSCs 治疗 PBC 患者 IBECs 损伤提供依据。.主要研究内容：1、观察异基因MSC移植对PBC肝内胆管上皮细胞内STAT3、自噬水平的影响，了解MSC是否通过作用于STAT3影响自噬通量；2、体外实验观察异基因MSC对人肝内胆管上皮细胞（HiBEC）STAT3及自噬通量的作用，了解阻断STAT3是否对MSC调控BEC自噬有影响。.重要结果：与未治疗组相比，MSC移植组谷酰转肽酶水平显著下降（P<0.05）；PBC模型组小鼠IBECs自噬蛋白Beclin-1以及STAT3、pSTAT3较对照组升高（P<0.05），MSCs移植及Stattic治疗组上述蛋白均下降（P<0.05），PBC未治疗组PEC-E2水平较其他组显著升高。体外加入GCDC诱导后，MSC组在60h自噬溶酶体阶段自噬通量增高，MSCs共培养组pSTAT3低于PBC组，沉默STAT3后，PBC组细胞自噬水平升高、MSCs共培养组细胞自噬水平持续下降，各组细胞的peIF2α、PKR均下降。本资助项目成功建立2-OA-BSA诱导的PBC小鼠模型；UCMSCs移植能通过下调STAT3减轻PBC模型鼠肝脏汇管区损害，可能与调控小鼠体内自噬相关蛋白有关。MSCs共培养可通过下调STAT3影响PKR/eIF2α通路，从而在HiBECs的自噬小泡形成阶段和溶酶体阶段增强细胞自噬通量，为临床开展MSC移植治疗PBC提供依据。