抗凋亡因子Bcl-2在大蒜素诱导的肝星状细胞凋亡中的作用及其机制

Hepatic fibrosis is the early stage of hepatic cirrhosis. Few drugs are given the limited therapeutic options for this disorder. Hepatic stellate cell is the main cell which forms fibrosis.Apoptosis of hepatic stellate cell is regulated by multiple genes. Inducing apoptosis of hepatic stellate cell is one of the important strategies for treament of anti-hepatic fibrosis. Allicin possess distinguished anti-hepatic fibrosis effect in animal experiment. In our early clinical studies, therapeutical effect of allicin on liver fibrosis was observed. Also, Our early basic studies demonstrated that allicin can inhibit the proliferation of HSC and induce it's apoptosis in vitro,accompanying down-regulation of anti-apoptotic factor Bcl-2. Bcl-2 signal transduction pathway may be involved in the mechanism of pharmacological action of adjusting apoptosis of hepatic stellate cell. But it still remains unclear. Thereby, we make the hypothesis that allicin adjust apoptosis of hepatic stellate cell by means of interfering in Bcl-2 signal transduction pathway mediated by mitochondrion. From the view of research on several key moleculors in Bcl-2 signal transduction pathway, this project will reveal the mechanism of adjusting apoptosis through anti-apoptotic factor Bcl-2 and key target points from different layers involved in gene expresstion and cell pathology. This plan reveals an important significance to explain the molecular mechanism on anti-hepatic fibrosis action of allicin, provides a pharmacological foundation and research route in the therapy of anti-hepatic fibrosis.

肝纤维化是肝硬化演进的重要早期阶段，迄今缺乏有效的治疗药物。肝星状细胞（HSC）是形成肝纤维化的主要细胞。HSC的凋亡受到多基因的调控，而诱导HSC凋亡是抗肝纤维化的重要策略之一。动物实验表明大蒜素具有抗肝纤维化作用。我们在前期临床研究中发现大蒜素对肝纤维化具有一定的治疗作用。前期基础研究表明，大蒜素在体外能够诱导HSC凋亡，使抗凋亡因子Bcl-2蛋白水平下调。该药理效应可能与调节Bcl-2信号转导通路有关，但具体作用机制未明。由此，我们提出大蒜素通过调控Bcl-2信号转导通路以实现诱导线粒体介导的HSC凋亡的假说。本项目拟从Bcl-2信号转导通路若干关键分子入手，从基因、蛋白表达和细胞病理的不同层次揭示抗凋亡因子Bcl-2及其主要成员在大蒜素诱导HSC凋亡中的作用规律，分析其可能的分子调控机制及关键作用靶点，对阐释该药抗肝纤维化的分子药理作用机制提供充分的科学依据。

肝纤维化是肝硬化演进的重要早期阶段，迄今缺乏有效的治疗药物。肝星状细胞（HSC）是形成肝纤维化的主要细胞。HSC的凋亡受到多基因的调控，而诱导HSC凋亡是抗肝纤维化的重要策略之一。动物实验表明大蒜素具有抗肝纤维化作用。我们在前期临床研究中发现大蒜素对肝纤维化具有一定的治疗作用。前期基础研究表明，大蒜素在体外能够诱导HSC凋亡，使抗凋亡因子Bcl-2蛋白水平下调。该药理效应可能与调节Bcl-2信号转导通路有关，但具体作用机制未明。.本研究以肝星形细胞（HSC）为切入点，分三个层次探讨了抗凋亡因子Bcl-2及其主要成员在大蒜素诱导HSC凋亡中的作用规律，分析了其可能的分子调控机制及关键作用靶点：一）从基因表达层面探讨大蒜素对 HSC Bcl-2 信号转导通路若干关键分子的调节作用；二）从蛋白表达层面探讨大蒜素对 HSC Bcl-2 信号转导通路若干关键分子的调节作用，包括磷酸化修饰的调控；三）从细胞病理学角度分析大蒜素对 HSC 增殖与凋亡的作用规律和关键作用靶点蛋白的亚细胞定位。.本项目从基因、蛋白和细胞病理学角度解释了抗凋亡因子 Bcl-2 在大蒜素诱导的肝星状细胞凋亡中的作用及其机制，对阐释其抗肝纤维化的分子作用机制具有重要基础意义。本研究较为系统地阐明了大蒜素对HSC细胞凋亡相关Bcl-2信号转导通路上下游JNK，Bcl-2，Bax，Bad，Cyto c，Apaf-1，Caspase 9、8 、3等关键分子的表达的调节作用及其作用规律。揭示了大蒜素实现诱导HSC凋亡效应在Bcl-2信号转导通路中存在的关键作用靶点及主要分子调控机制。1）在分子水平上，大蒜素通过调控Bcl-2信号转导通路抑制肝星状细胞增殖、诱导肝星状细胞凋亡。本研究评价了大蒜素处理HSC-T6细胞所致增殖与凋亡的时效关系；验证了大蒜素对肝纤维化的保护作用及对肝星状细胞凋亡相关基因的调节作用。2）在药物作用靶点上，大蒜素作用于Bcl-2信号转导通路上下游若干个关键功能蛋白，从细胞和基因表达水平阐明了大蒜素对Bcl-2信号转导通路的调节效应及其作用靶点。