骨髓间充质干细胞抑制急性肝功能衰竭血清诱导的肝细胞上皮间质转化的作用机制研究

生物人工肝（BAL）是终末期肝病患者一种安全、有效的治疗途径。优化种子细胞功能历来是BAL研究的热点。本课题组在前一国家自然科学基金研究中建立了一种原代肝细胞与骨髓间充质干细胞（MSCs）最适共培养体系，可显著改善体外培养的肝细胞功能。进一步研究发现共培养肝细胞可耐受急性肝衰血清的抑制作用，并与microRNA-200c（miR-200c）介导的上皮间质转化（EMT）有关。本项目拟（1）观察共培养肝细胞耐受急性肝衰血清负向调节作用及EMT水平；（2）探索miR-200c/ZEB双向负调反馈环在MSCs抑制肝衰血清诱导的肝细胞EMT中的调控作用；（3）验证miR-200c修饰的共培养肝细胞构建BAL治疗急性肝衰竭的疗效。本项目为进一步提高BAL治疗急性肝衰竭疗效寻找到全新切入点，为将分子靶向研究应用到肝细胞大规模高活性培养中提供有力的理论依据，也为丰富和发展EMT病理生理学机制奠定理论基础。

急性肝功能衰竭是一类死亡率极高的综合征候群。近年来，生物人工肝（bioartificial liver, BAL）已逐渐成为终末期肝病的一种安全、有效的替代疗法，为肝功能衰竭患者提供一种肝移植前的过渡治疗手段,或者为自体肝脏的恢复赢得机会。其中，肝细胞是BAL的核心原材料。成熟的肝细胞一旦失去体内生存微环境，在肝功能衰竭血清作用下极易丧失其结构特征和再生能力。近年来，许多研究发现肝细胞和非实质细胞在体外共培养可通过功能接触和旁分泌各类细胞因子和细胞外基质，为肝脏细胞提供合适的生存微环境。骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSCS）是一类具有强大的增殖能力和多向分化潜能的干细胞，在骨髓中通过表达内生性细胞外基质和分泌多种可溶性细胞因子，为造血干细胞的生长、增殖、迁移和分化提供必要的微环境。本课题组前期承担的国家自然科学基金“骨髓基质干细胞对肝细胞培养的作用机制研究”项目（No.30772129）成功建立了猪肝细胞与猪骨髓MSCS体外最适共培养体系，证实肝细胞与MSCS按2:1比例接种共培养有助于维持肝细胞形态与功能。但目前肝功能衰竭血清影响体外培养的肝细胞功能及MSCS改善作用的内在机制还不是很清楚。本研究以LO2肝细胞与MSCS共培养为研究重点，探索MSCS对急性肝功能衰竭血清作用下的LO2肝细胞的肝功能支持作用和具体分子机制。本课题探讨了MSCS对肝功能衰竭血清作用下的肝细胞功能改善作用的内在机制。我们发现急性肝功能衰竭血清可诱导体外培养的LO2肝上皮细胞发生EMT，从而影响肝细胞的形态功能；MSCS能通过抑制急性肝功能衰竭血清诱导的肝细胞EMT而发挥改善肝细胞功能的作用；通过microRNA 芯片筛选出的has-miR-21-3p在MSCS抑制肝衰血清诱导的LO2肝细胞EMT过程中起着重要的调节作用。我们的研究有望为今后进一步将分子靶向研究应用到肝细胞大规模、高活性培养及BAL中提供有力的理论依据。