GSK3β介导自噬在重型肝炎肝衰竭疾病进展中的作用及机制

We previously discovered that high level of GSK3β activity promoted severe hepatitis. On the other hand, GSK3β can regulate autophagy, but it is not clear whether GSK3β is able to regulate autophagy to promote severe hepatitis..Based on our work that: ① GSK3β is be activated in the process of severe hepatitis and D-GalN/LPS-induced liver failure in mice; ② Inhibition of GSK3β activity can improve survival rate and liver function of D-GalN/LPS-induced severe hepatitis, its protective mechanism is significantly inhibited the inflammatory response and liver cell apoptosis; ③ According to the experiments of cell and animal model, the GSK3β inhibition promotes the expression of autophagy-related proteins and formation of autophagosomes. Therefore, we propose a hypothesis: GSK3β is able to regulate autophagy to promote severe hepatitis by regulating liver inflammation and hepatocellular apoptosis..In this proposal we will extend our work to address the role of autophagy in the pathogenesis of severe hepatitis, and focuse our work on the axis about GSK3β regulating autophagy. First, we will determine how GSK3β regulates autophagy by using expression plasmid, siRNA and specific inhibitor to interfere GSK3β in primary hepatocytes or Kupffer cells. Second, we will explore the influence of inducement or inhibition of autophagy on the severe hepatitis based on GSK3β inhibition to treate D-GalN/LPS induced mouse model, and determine the role of GSK3β -mediated autophagy in the severe hepatitis failure animal model. Third, using clinical specimens, we will detect the expression of GSK3β and autophagy in the development of severe hepatitis and theirs relativity. Finally, under the premise of GSK3β inhibition, we will explore the influence of inducement or inhibition of autophagy on GSK3β-mediated mediated inflammation and liver cell apoptosis. In summary, through this study we will unveil the new mechanisms of severe hepatitis, which may be valuble for new therapeutic treatment.

我们前期首次发现GSK3β活性升高促进重型肝炎肝损伤，并且GSK3β可调节自噬，但GSK3β是否通过调控自噬促进重型肝炎肝损伤尚不清楚。本课题以GSK3β介导自噬为切入点，探讨自噬在GSK3β活性抑制改善重型肝炎肝损伤中的地位及机制。首先利用GSK3β的表达质粒、siRNA转染和化学抑制药物分别作用枯否细胞和肝细胞，明确GSK3β对自噬的调控作用；再利用D-GalN/LPS诱导的小鼠重型肝炎肝损伤模型，分别诱导和抑制自噬，探讨对GSK3β活性抑制改善重型肝炎肝损伤的影响，明确GSK3β调控自噬在重型肝炎肝损伤中的作用；随后检测患者标本，明确GSK3β和自噬在重型肝炎肝衰竭疾病进展中的作用及相关性；最后利用枯否细胞炎症模型和肝细胞凋亡模型，以siRNA、抑制和诱导药物干预自噬为手段，明确自噬对GSK3β活性抑制减轻炎症反应和细胞凋亡的影响。本研究结果将为重型肝炎肝损伤的机制和治疗提供新线索。

重型肝炎肝衰竭（慢加急性肝衰竭）是我国乙肝患者死亡的重要原因之一。我们前期研究结果表明，糖原合成酶激酶3β在重型肝炎肝衰竭疾病进展中被激活，并且抑制GSK3β活性可显著改善重型肝炎肝损伤，但其具体保护机制还不清楚。随着细胞自噬功能研究的逐渐深入，它在重型肝炎肝衰竭发病机制中的作用已经引起了学者们的关注，成为重型肝炎肝衰竭机制研究的新方向。因此在国家自然科学基金的资助下（课题号：8127053），以细胞自噬为切入点，探讨自噬在抑制GSK3β活性改善重型肝炎肝衰竭损伤中的作用及机制。. 本研究项目首先探讨了细胞信号分子糖原合成酶激酶3β（GSK3β）在肝衰竭致病机制中的作用及分子调控机制，发现抑制GSK3β活性通过抑制炎症反应显著改善ALF小鼠模型肝损伤，揭示了GSK3β活性升高促进了ALF发生、发展，为ALF治疗提供了一个新的靶点。此外，本研究项目揭示了内质网应激在肝衰竭致病过程中的关键作用，揭示了内质网应激通过协同促进炎症反应和肝细胞凋亡而加速肝衰竭的致病进展，并首次提出：通过监测内质网应激可对肝衰竭的早期预警和预后评估进行早期判断。. 本研究项目揭示了细胞自噬在肝衰竭致病机制中发挥着保护作用，并进一步探究了GSK3β－PPARα-细胞自噬信号通路在肝衰竭致病机制中的重要作用。研究结果发现：自噬的激活在慢性乙肝期间促进HBV病毒的复制，而在ACLF肝损伤过程中又发挥着显著的保护作用，该研究为探讨ACLF新的治疗靶点提供了充分的理论基础。此外，本研究明确了GSK3β介导PPARα而调控细胞自噬，从而促进急性肝衰竭疾病进展中的作用，为其致病机制研究开展了新的方向。. 依托本研究项目，我们取得了丰硕的研究成果，其中期刊论文37篇（其中SCI论文15篇，中文核心期刊文章22篇），参加国内和国际学术会议10次（国际会议5次，国内会议5次），并在大会上汇报科研成果，培养博士研究生2名和硕士研究生6名，2名研究人员获得北京卫生系统技术人才“学科骨干”专项资助。