Pink1/Parkin通路介导的线粒体自噬在酒精性肝病中的作用机制研究

Alcohol abuse is a leading cause of liver-related morbidity and mortality. Excessive chronic or binge alcohol consumption causes steatosis, which can progress to chronic alcoholic liver disease (ALD). Despite significant efforts, the pathogenesis of ALD is still poorly understood. Consequently, little improvement has been made in the treatment and management of ALD in the past decades. Mitochondria are key organelles that play a central role in energy generation from nutrient oxidation and in alcohol metabolism. Alterations in mitochondrial morphology and function are a hallmark of ALD. In addition, the damaged mitochondria induce autophagy. Based on the lines of evidences, we speculated that mitophagy is involved in the process of ALD. The current project is to study the effects of mitophagy in ALD from the aspects of animal model, cell line and clinical patients. A better understanding of the mechanisms underlying Pink1/Parkin mediated mitophagy may shed light on ALD pathogenesis and provide novel avenues for treatment.

酒精性肝病是由于长期大量饮酒而导致的肝脏损害性病变，目前已经成为一种世界性的重大公共卫生问题。临床上对于酒精性肝硬化缺乏有效的治疗，因此，从细胞和分子水平进一步深入研究酒精性肝病的发病机制及其影响因素具有非常重要的临床意义。研究发现，慢性大量酒精消耗可以导致线粒体功能异常，而功能异常的线粒体又可以诱发线粒体自噬，根据前人已有报道和课题组前期的工作基础推测，线粒体自噬参与到了酒精性肝病的发生发展中，通过清除受损线粒体起到保护肝脏以及延缓酒精性肝病疾病进程的作用。本课题拟从肝癌细胞系和大鼠原代肝细胞水平，酒精性肝病动物模型水平以及酒精性肝硬化临床病人的角度出发，检测酒精诱导的线粒体功能指标改变和Pink1/Parkin介导的线粒体自噬的发生，系统全面的阐述线粒体自噬在酒精性肝病中的作用。探索可判定肝硬化病程的新的蛋白标记物。

酒精性肝病是由于长期大量饮酒而导致的肝脏损害性病变。根据病情和病程，ALD 分为轻症酒精性肝病、酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、酒精性肝纤维化、酒精性肝硬化5 个阶段。酒精性肝硬化是肝病发展的晚期阶段，也是发生原发性肝癌的重要原因，给家庭和社会带来了沉重的负担。然而，ALD 的发病机制目前尚未完全明确。因此，从细胞和分子水平进一步深入研究ALD 的发病机制及其影响因素具有非常重要的临床意义。本研究从酒精性肝病小鼠动物模型出发，通过检测酒精性肝病小鼠肝组织中产生的线粒体自噬，进而在肝癌细胞系上深入探索乙醇诱导线粒体自噬产生的分子机制和生物学意义。最后，通过追踪检测酒精性肝硬化病人外周血中线粒体DNA拷贝数和损伤度的改变以及自噬相关蛋白的表达。研究发现，在动物水平上，酒精可以导致小鼠AST，ALT，TC，TG水平升高，血液中mtDNA拷贝数升高，损伤度增加，肝组织自噬小体增加，细胞自噬相关蛋白的表达发生改变。在细胞水平上，酒精可以诱导HepG2细胞ROS水平升高，mtDNA拷贝数升高，Parkin-EGFP发生点状聚集并转位到线粒体，自噬相关蛋白的表达发生改变，干扰Pink1基因后，酒精不能诱导自噬相关蛋白LC3BII和P62表达发生改变。结合临床标本检测发现，酒精性肝硬化患者外周血mtDNA拷贝数升高，自噬相关蛋白mRNA表达发生改变，实验结果证实线粒体自噬参与了酒精性肝病的发生发展。通过本研究，期望能为临床治疗酒精性肝病提供新的理论依据和药物靶点。