胸腺素β4/SERPINE1通路调控前体细胞抗纤维化作用及其机制的研究

Hepatic progenitor cells (HPCs) play a major role in anti-fibrosis and liver regeneration, however how regulation of HPCs play antifibrotic in liver fibrosis is unclear. Our previous studies showed that expression of SERPINE1 in HPCs play an important role in liver fibrosis, importantly SERPINE1 is regulated by thymosin β4 in advance liver fibrosis. We hypothesis that thymosin β4/SERPINE1 can be targeted to promote hepatic progenitor decreased fibrosis. This study first used the carbon tetrachloride induced liver fibrosis model to confirm SERPINE1 on differentiation of HPCs, activation of stellate cells by histology and molecular biology technology; secondly, we explored whether thymosin β4 dependent on SERPINE1 influence liver fibrosis; finally we applied the recombinant DNA technology to screened the SERPINE1 transcription factor binding sites regulated by thymosin β4. The study findings will help to understand HPCs for clinical application.

纤维化时肝脏前体细胞发挥重要作用，但调控前体细胞发挥抗纤维化的机制尚不清楚。我们前期发现SERPINE1在前体细胞抗纤维化中发挥重要作用，重要的是在纤维化晚期SERPINE1受胸腺素β4调控。据此我们提出假设纤维化晚期胸腺素β4通过靶向抑制SERPINE1促进前体细胞发挥抗纤维化的作用。本研究首先应用CCl4小鼠肝纤维化模型通过组织学、分子生物学手段明确SERPINE1对前体细胞分化以及前体细胞对星状细胞的影响；其次分别在体外和体内明确胸腺素β4依赖SERPIEN1影响前体细胞分化及其对星状细胞和纤维化的作用；最后应用DNA重组技术，筛选出胸腺素β4调控的SERPINE1转录因子结合位点，初步揭示胸腺素β4在转录水平上调控SERPINE1的机制。本研究为前体细胞应用于临床提供一定的实验室依据。

背景：既往研究表明胸腺素β4（Tβ4）具有潜在的抗纤维化作用，但具体的调控机制尚不清楚。.方法：将rAAV2/8-Tβ4或rAAV2/8阴性对照（NC）通过尾静脉给予CCl4诱导的纤维化进展组和逆转组C57 / BL6小鼠。病理分析纤维化程度和纤维化相关指标在基因和蛋白表达。用重组Tβ4处理成纤维细胞系-3T3和M2型骨髓来源的巨噬细胞（BMDM）以探索体外抗纤维化机制。.结果：建立CCl4诱导肝纤维形成期模型，其中血清中Tβ4和N-乙酰-Ser-Asp-Lys-Pro（Ac-SDKP）水平随纤维化进展逐渐降低，而肝内Tß4mRNA水平持续升高。与rAAV2 / 8-对照组相比，rAAV2 / 8-Tß4治疗后血清Tb4明显升高（进展组，312±36 ng / ml vs. 2081±416 ng / ml，P <0.05；逆转组，1051±82 ng/ml vs. 3015±171 ng/ml，P <0.05）。HYP检测胶原沉积程度，与rAAV2 / 8-对照组相比，rAAV2 / 8-Tß4治疗后相对胶原蛋白含量显着降低（进展组63.6±2.8μg/ mg对44.0±2.7μg/ mg， P <0.05;回归组44.2±2.2μg/ mg vs. 32.8±1.1μg/ mg，P <0.05），与天狼星红染色分析胶原沉积的结果类似（Sirius red 阳性区，进展组13.5±1.1％vs。5.8±0.9％，P <0.05 。纤维化进展组和逆转组在接受Tb4治疗后，Col1a1和TIMP-1 mRNA表达均显著减少。值得注意的是，肝星状细胞活化不受影响。另外，经Tb4治疗后，进展组和逆转MMP-13表达均显着上调，进展组MMP-9表达降低，逆转组MMP-2，MMP-9和MMP-12表达降低。与体内结果一致，重组Tβ4处理的3T3呈剂量依赖性抑制col1a1 mRNA表达，伴随MMP-13表达增加，MMP-2表达降低，而不影响α-SMA表达。此外，rTβ4增加MMP-13表达，也降低M2表型BMDM中MMP-9的表达。.结论：这些研究结果表明，Tβ4可通过调节MMPs表达减轻纤维化进程并促进纤维化逆转，尤其是增加胶原水解MMP-13的表达。然而，Tβ4似乎不直接抑制HSCs活化。.临床意义：为Tb4治疗肝纤维提供新的实验室依据。