激活SDF-1/CXCR4对肝切除后余肝再生中BM SPCs募集调控的研究

The delay of proliferation in liver sinusoidal endothelial cells (LSECs) after hepatectomy is a rate-limiting step during liver regeneration. However, emerging data suggest that bone marrow sinusoidal progenitor cells of LSECs (BM SPCs) recruited to the liver postoperatively are the major drivers in reconstruction of liver sinusoid. Stromal-cell-derived factor 1 (SDF-1) and CXC chemokine receptor 4 (CXCR4) are the key molecules in BM SPCs mobilization and recruitment. The research results of angiogenesis and injury repair show that the vascular endothelial growth factor (VEGF) is the upstream molecular on regulating the expression of SDF-1. Our previous study demonstrated that VEGF is a vital factor for improving liver regeneration. Thus, we hypothesize that VEGF/SDF-1/CXCR4 is the essential molecular mechanism in the recruitment of BM SPCs for liver sinusoid reconstruction and liver regeneration. For this purpose, we will perform both in vitro and in vivo experiments to illustrate that BM SPCs are mobilized and recruited throuth SDF-1/CXCR4 pathway regulated by VEGF/receptors. The ultimate goals of this project are to elucidate the mechanism of VEGF/SDF-1/CXCR4 pathway in liver regeneration after hepatectomy, and to develop experimental foundation for liver regeneration study and theoretical basis for clinical administration.

肝切除后肝窦内皮细胞（LSECs）增殖延迟是制约肝再生的瓶颈。最新研究提出，术后骨髓内皮祖细胞（BM SPCs）被募集到肝脏，是肝血窦重建的主要细胞，SDF-1、CXCR4是BM SPCs动员、募集的关键分子。血管损伤修复的研究提示，VEGF是调节SDF-1表达的上游分子。我们前期研究表明，血管内皮生长因子（VEGF）具有促进肝再生的作用。由此我们提出假设：术后肝再生过程中VEGF/SDF-1/CXCR4途径是募集BM SPCs重建肝血窦完成肝再生的必要分子机制。为此，在本项目中我们将通过体内外两方面研究，阐述BM SPCs存在VEGF受体通路，并通过调节SDF-1/CXCR4途径来动员、募集BM SPCs参与肝再生。本项目旨在阐明术后肝再生中VEGF/SDF-1/CXCR4途径的作用机制，为肝再生研究提供实验基础，为临床促肝再生治疗提供理论依据。

肝切除后肝窦内皮细胞（liver sinusoidal endothelial cells，LSECs）增殖延迟导致的肝血窦重建不足是制约肝再生的瓶颈。近年来的研究指出，肝切除术后骨髓内皮祖细胞（bone marrow sinusoidal progenitor cells，BM SPCs）可被募集到肝脏内，进一步分化为成熟的LSEs，作为重建肝血窦的主要细胞，在此过程中出现显著表达变化SDF-1和CXCR4被认为是是动员、募集BM SPCs的关键分子。有关血管损伤修复的研究提示，VEGF是调节SDF-1表达的上游分子，我们的前期研究发现负载VEGF的纳米纤维膜具有促进术后肝再生的作用。据此提出假说：VEGF/SDF-1/CXCR4信号通路是术后残余肝脏募集BM SPCs重建肝血窦、完成肝再生的必要分子机制。.在本项目研究中，课题组在大鼠肝切除肝再生模型上验证了羊膜-纳米纤维复合膜的组织相容性；分别从基因和蛋白水平阐明肝再生期间，肝脏和骨髓组织中SDF-1和CXCR4的表达变化规律；并在组织水平上明确了SDF-1和CXCR4在肝组织中的表达分布。在此基础上，课题组以羊膜-纳米纤维复合膜干预再生，发现干预组的肝体重比、肝细胞增殖率显著高于对照组，肝功能各项指标改善，再生肝组织中被调节的SDF-1和CXCR4表达模式有助于募集BM SPCs。初步建立肝内细胞分离技术。本项目研究结果为进一步阐明术后肝再生过程中VEGF/SDF-1/CXCR4通路的分子机制提供研究基础，为临床促肝再生治疗提供理论依据。.在项目资助期内，毕业硕士研究生3人，在读博士研究生4人，在读硕士研究生6人；产出论文11篇，其中已发表10篇，SCI收录3篇，已接受SCI论文1篇；申请发明专利1项；在国际会议展出研究成果6次；资助参加国际会议5人次，出国学习1人次。