S100A4阳性细胞在肝纤维化中的作用及分子机制研究

Liver fibrosis is the main cause of the mortality of warious disease of liver. Since liver fibrosis is reversible，many studies about liver fibrosis are carried out today. S100A4, belongs to the S100 superfamily of cytoplasmic calcium-binding proteins. We have previously reported that S100A4+ cells promoted tumor development via up-regulation of inflammation. Selectively deplection of these cells, the level of liver fibrosis decreased obviously. However, it is still not known how S100A4+ cells regulate liver inflammation and fibrosis. We will identify the origin and cell type of S100A4+ cells in liver during the process of liver fibrosis; Study the role of S100A4+ cells in liver fibrosis with several methods to induce liver fibrosis; Analyze the interaction between FSP1+ cells and HSCs in vitro，elucidate related molecular mechanism; Analyze the role of S100A4+ cells in the process of human liver fibrosis with clinical samples. These studies will provide new strategy for clinical anti-fibrosis treatment in liver.

肝纤维化是多种肝病的重要死因，由于其可以逆转，使肝纤维化研究备受关注。 S100A4是一种钙结合蛋白。前期研究表明S100A4阳性细胞能通过促进炎症而促进肿瘤发生，清除这群细胞后，肝纤维化发生逆转。然而，S100A4阳性细胞如何参与肝脏炎症反应，影响肝纤维化的机制目前尚不清楚。 本项目拟鉴定肝纤维化过程中S100A4阳性细胞的来源及类型；采用多种肝纤维化的诱导方法检测其在肝纤维化中的作用；结合体外实验，在细胞、分子水平分析S100A4阳性细胞与星形细胞等胞外基质生成细胞的相互作用，阐明其影响肝纤维化的分子机制；结合临床样本，分析S100A4阳性细胞在人类肝纤维化发生过程中的作用，为临床抗纤维化治疗提供新策略。

肝纤维化是多种肝病的重要死因。它是一种对肝脏慢性损伤的修复反应，随着非可控性炎症的持续，肝脏中过量的细胞外基质沉积能导致肝脏功能衰竭。S100A4 是一种钙结合蛋白。然而，S100A4 阳性细胞如何参与肝脏炎症反应，影响肝纤维化的机制目前尚不清楚。本研究利用S100A4-TK转基因小鼠及S100A4基因敲除小鼠，分别选择性的敲除S100A4阳性细胞和S100A4，采用CCl4诱导的肝纤维化、DEN/CD137抗体诱导的肝纤维化-肝癌及小鼠高脂诱导的脂肪肝模型，研究了S100A4阳性细胞及其来源的S100A4蛋白在肝纤维化及相关病理发展中的作用及机制。主要研究结果如下：（1）发现一群S100A4阳性巨噬细胞在肝纤维化进展期大量聚集，这群细胞能促进肝纤维化并分泌S100A4。体内敲除这群巨噬细胞或S100A4基因能降低肝纤维化水平。在体外，S100A4蛋白可以上调肝脏星形细胞-SMA的表达，激活星型细胞从而促进肝纤维化。临床相关研究发现肝硬化病人血清中S100A4水平明显高于正常人。此外，我们发现，在肝硬化病人的肝脏组织样本中，S100A4 在mRNA水平上与肝纤维化指标-SMA及Col1a1均成呈正相关（CCl4模型）。（2）我们发现在使用CD137抗体后有大量S100A4阳性的巨噬细胞浸润肝脏，这群细胞与CD137抗体造成的肝损伤密切相关。S100A4阳性的巨噬细胞能分泌大量的S100A4蛋白促进肝脏中CD8+ T细胞的存活。当把S100A4基因敲除或条件性敲除S100A4阳性细胞后，在肝脏中聚集的CD8+ T细胞明显减少，同时肝脏损伤程度明显减轻。使用一种S100A4中和抗体中和掉S100A4蛋白后，能明显缓解CD137抗体造成的肝损伤，但对CD137抗体杀伤肿瘤的作用并没有明显影响（DEN/2A模型）。本研究第一次发现S100A4阳性巨噬细胞可以通过S100A4诱导的星形细胞激活促进肝纤维化进展，为肝纤维化的诊断和治疗提供了新的潜在靶点。此外，我们的结果表明，使用S100A4抗体能够缓解CD137抗体的副作用，在病人治疗过程中靶向S100A4可能会拓展免疫治疗的适用范围。