CTGF-ILK通路在介导肝细胞上皮-间充质转分化及肝纤维化形成中的作用研究

肝细胞上皮-间充质转分化(EMT)是肝纤维化时肝内肌成纤维细胞(即活化肝星状细胞)的一种新的重要来源，对肝纤维化形成有决定性影响。我们新近的研究表明结缔组织生长因子(CTGF)可能介导了肝细胞EMT，提示其在肝纤维化形成中可能起关键作用，然而，详细的作用机制尚不清楚。本研究拟采用CCl4诱导的大鼠肝纤维化模型及大鼠原代肝细胞培养，运用形态学、免疫组织化学、分子生物学及RNA干扰等技术，着重探讨CTGF、整合素连接激酶(ILK)及肝细胞EMT在大鼠肝纤维化形成中的动态变化规律，以及CTGF-ILK通路对肝细胞EMT和肝纤维化形成的影响，初步阐明调节这些作用的细胞内信号传导途径，从而揭示CTGF-ILK通路在介导肝细胞EMT及肝纤维化形成中所起的关键作用，为临床干预或逆转肝纤维化提供理论依据和新思路。

肝细胞上皮-间充质转分化(EMT)被认为是肝纤维化时肝内肌成纤维细胞(即活化HSC)的一种新的重要来源，对肝纤维化形成有决定性影响。但基于细胞示踪及遗传印记技术的权威文献对肝细胞EMT在肝纤维化形成中的作用持否定意见，使肝细胞EMT的研究陷入困境。原代HSC表型转化即EMT是肝纤维化形成的中心环节，EMT本质上是一种表观遗传学变化，常伴随细胞生物学特性的显著改变。因此，我们选择原代HSC及HepG2作为细胞模型，研究了CTGF-ILK信号通路在原代HSC EMT中的作用及机制；研究了HepG2 EMT的表观遗传学机制；研究了肝纤维化前后大鼠肝组织CTGF基因的表观遗传学(即启动子甲基化)变化。研究发现重组CTGF(rCTGF)在体外可诱导肝细胞及原代HSC EMT；与空白对照相比，rCTGF处理可显著上调大鼠HSC α-SMA、ILK蛋白及I型胶原mRNA表达。转染ILK siRNA可特异性抑制rCTGF诱导的ILK表达上调，与rCTGF对照相比，转染ILK siRNA可特异性抑制α-SMA蛋白及I型胶原基因表达上调；转染对照siRNA时，HSC ILK、α-SMA蛋白及I型胶原mRNA表达在相同时点无显著变化。研究结果表明ILK可部分介导了rCTGF诱导的大鼠HSC表型转化。在研究HepG2细胞表型转化机制过程中，通过高通量RNAi筛选，发现3个与索拉菲尼(Sorafenib，进展肝细胞癌的一种靶向治疗药物)治疗敏感性相关的基因，进一步证实knockdown这3个靶基因(ASH1L, C17ORF49 and SETD4)或联合索拉菲尼治疗可明显诱导肝癌细胞死亡，提示这3个基因可作为索拉菲尼治疗敏感性的潜在生物学标记或作为肝细胞癌的治疗靶点。在研究肝纤维化前后大鼠肝组织CTGF基因启动子DNA甲基化变化过程中，发现模型组大鼠肝组织较对照组明显甲基化率明显减低，分别为1.8±1.8%和11.6±3.8%。研究结果提示肝纤维化大鼠肝组织CTGF基因呈DNA低甲基化改变，其介导的CTGF表达上调可能参与了肝纤维化的发生发展过程。