内质网应激传感器IRE1α选择性剪切pre-miR-122在肝纤维化形成过程中的作用

This study will compare the differences between IRE1α wild type(WT) and liver-specific knockout mice on carbon tetrachloride(CCl4)-induced liver fibrosis, and observe the pretreated effect of IRE1α RNase selective inhibitor in vivo, which is to clarify the role of IRE1α RNase in liver fibrosis. Furthermore, the level of miR-122 in the microvesile of plasma and liver tissue, and pri-, pre- and mature miR-122 in primary hepatocyte, macrophage and hepatic stellate cell(HSC) isolated from liver will be measured in vivo; the effect of IRE1α (WT and mutant type) overexpress on miR-122 in IRE1α-/- hepatocyte and the microvesile-shuttled miR-122 secreted from hepatocyte on macrophage and HSC will be observed in vitro, which is to clarify the role of hepatocyte-secreted miR-122 on inflammatory macrophage polarization and HSC activation. Moreover, to clarify the molecular mechanism of the regulation of IRE1α RNase on miR-122, the function of IRE1α RNase cleaving pre-miR-122 will be determined in vitro. This study will provide theoretical basis for exploring molecular mechanism and new drug target for clinical treatment of liver fibrosis.

本课题拟在体内条件下通过比较IRE1α野生型（WT）和肝脏特异性敲除小鼠对CCl4处理引起肝纤维化效应的差异，并观察IRE1α核糖核酸激酶（RNase）选择性抑制剂的干预效应，阐明IRE1α在肝纤维化中的作用。体内研究中，进一步检测血浆和肝脏组织微囊泡中的miR-122及肝脏原代分离的肝细胞、巨噬细胞和肝星状细胞pri-、pre-和成熟型miR-122的水平；体外条件下观察在IRE1α-/-肝细胞中IRE1α（WT和突变型）过表达对miR-122的影响，观察肝细胞经微囊泡分泌的miR-122对巨噬细胞和肝星状细胞的影响，阐明肝细胞分泌的miR-122对巨噬细胞促炎极化和肝星状细胞激活的作用。在体外条件下检测IRE1α的RNase对pre-miR-122的剪切作用，阐明IRE1α的RNase调控miR-122的分子机理。本研究将为阐明肝纤维化机制提供新的理论依据并为临床治疗提供新的药物靶点。

早期的研究证实内质网应激效应与miR-122 在肝纤维化发生过程中起重要作用，但两者是否存在相互作用以及其机制尚未见研究报道。本课题在体内条件下比较了IRE1α野生型和肝脏特异性敲除小鼠对CCl4处理引起肝纤维化效应的差异，并观察了IRE1α核糖核酸激酶（RNase）选择性抑制剂的干预效应，结果显示CCl4处理显著激活IRE1α，降低肝脏miR-122水平并升高其靶基因CTGF、P4HA1、Ccl2、TGF-β1 和Col 1α1 mRNA水平，而IRE1α抑制明显升高CCl4处理对肝脏miR-122水平的降低作用，并降低CCl4处理对肝脏miR-122的靶基因CTGF、P4HA1、Ccl2、TGF-β1 和Col 1α1 mRNA水平的升高作用，阐明了IRE1α经miR-122及其靶基因在肝纤维化形成过程中发挥重要作用。体内研究中，进一步检测血浆和肝脏组织微囊泡中的miR-122及肝脏原代分离的肝细胞、巨噬细胞和肝星状细胞pri-、pre-和成熟型miR-122的水平；体外条件下观察在小鼠肝细胞IRE1α过表达对miR-122的影响，结果显示IRE1α通过下调经微囊泡分泌的肝细胞miR-122继而促进巨噬细胞促炎极化并激活肝星状细胞，继而调控CTGF、P4HA1、Ccl2、TGF-β1 和Col 1α1 等靶基因的mRNA水平。综上所述，本课题结果表明内质网应激传感器IRE1α 核糖核酸激酶下调肝细胞miR-122水平，继而负调控巨噬细胞和肝星状细胞靶基因表达，促进巨噬细胞促炎极化和肝星状细胞激活，在肝纤维化形成过程中起重要作用。本研究为肝纤维化机制提供了新的理论依据，也为临床治疗提供了新的药物治疗靶点。