SIP1基因协同多个信号通路调控肝再生向肝再生终止转化的研究

肝再生大致分为启动、发展（肝细胞分裂增殖）及终止三个阶段，前两个阶段的分子机制已较明晰，而肝再生终止则远未阐明。肝再生的分子机制是一个复杂的网络体系，任何个别分子的缺失只能延缓而不能完全阻断肝脏的再生。我们认为肝再生过程中多个信号通路交汇点分子对肝再生尤为重要。文献报道TGF-beta/Smad, BMP/Smad以及Wnt信号通路在调控肝细胞分裂增殖及凋亡中发挥着重要作用，而转录因子SIP1是这些信号通路的交汇点，但在肝再生中的作用未见报道。SIP1分子在肝脏发育晚期一过性表达，同时可以阻碍人胚胎干细胞（hESCs）向肝细胞分化，结合我们的初步实验数据和已有的分子信号转导关系我们大胆假设：SIP1分子可以协同多个信号通路调控肝细胞从肝再生阶段向肝再生终止阶段转化。本研究将采用肝脏特异性基因敲除等模型确切论证SIP1在肝再生（终止）中的作用，并进一步阐明其分子。

背景：.众所周知肝再生是一个由多种遗传因子调控的极为复杂的过程。在肝脏受到损伤后（如肝切除、四氯化碳药物诱导等），相关的调控因子网络能够立即启动，原本处于非分裂状态的肝实质细胞重新进入细胞周期，最终通过进行1-2轮的复制而使肝脏恢复其原有大小。有报道证实在这一过程中，脂质的合成量明显上升，形成贮存脂质的脂滴在肝实质细胞中也明显增大增多。在本研究中我们利用了在肝实质细胞中特异性敲除SIP1基因的C57小鼠，结果发现肝脏受到损伤后肝再生和脂质代谢的过程都受到了SIP1 （Smad Interacting Protein 1）的调控。并且在老龄SIP1基因缺失的小鼠中，脂质的合成相比正常小鼠急剧增加，肝脏重和体重都高于正常小鼠，具有明显的脂肪肝特征。..材料和方法：.我们使用了三种诱导肝损伤的模型，即小鼠2/3肝切除模型（2/3 PH），四氯化碳药物诱导模型和APAP药物诱导模型。C57雄性小鼠被分为SIP1敲基因型和野生型。在经过肝损伤处理后的0天，0.5天，1天，1.5天，3天，7天时间点取材，得到小鼠的肝脏和血液样本。通过组织学染色、western blot和Real-time PCR等技术检测小鼠的肝再生和脂质合成情况。..结果: .我们通过BrdU免疫组化染色检测了DNA的合成情况，在野生小鼠中阳性细胞的量明显高于SIP1基因敲除小鼠。且Ki67染色的结果也显示SIP1基因敲除小鼠的细胞在1.5天时间点处于分裂期的细胞较少。Western-blot结果也和免疫组化一致，我们检测了 Cyclin D1、Cyclin E、CDK 2和CDK 4等细胞周期相关蛋白的表达水平，结果在SIP1基因敲除小鼠中这些蛋白的表达水平受到了抑制。并且SIP1基因缺失小鼠的脂质合成相比野生型小鼠具有明显的增多趋势。我们在SIP1基因敲除小鼠的肝脏中观察到了明显的大脂滴。 脂质合成相关基因的mRNA水平在SIP1基因敲除小鼠中的水平也具有上升趋势，说明脂质合成在敲除小鼠肝脏中更旺盛。而老龄的敲基因鼠即使不经历肝损伤过程，其肝脏中的脂滴积累也非常明显，提示我们其具有一定程度的肝脂肪变性。..结论：.SIP1基因在肝脏中的缺失能够使肝再生过程受到损伤，这一损伤可能是由于相关脂质代谢所引起的。其中的具体机制尚有待进一步研究。同时在老龄鼠中，SIP1基因的缺失也能够引发脂肪肝的形成。