PPARγ介导的肝窦内皮细胞自噬在肝脏缺血再灌注损伤中的作用及机制研究

Hepatic ischemia-reperfusion injury (IRI) can significantly affect the prognosis of patients undergoing liver surgery. It has become an important and urgent problem to be solved. The mechanism is mainly related to the disturbance of cellular energy metabolism, the inflammatory response mediated by activation of immune cells, Autophagy start and regulation and other processes. Among them, the role of autophagy activation and regulation in ischemia-reperfusion is a hot topic in current research. Our previous study found that PPARγ agonist can reduce the expression of autophagy-related protein LC3-Ⅱ, improve liver microcirculation and reduce liver damage, but the mechanism is not clear. Liver Sinusoidal endothelial cells have special pore structure and cell junctions, and can closely control the access of liver nutrients and metabolic waste, which play an important role in regulation of hepatic microcirculation. we hypothesized that hypoxia may induce PPARγ expression, and PPARγ may regulate autophagy by regulating Rab7 expression, then improve microcirculation and reduce liver injury. In this study, the above hypothesis was verified by in vivo and in vitro models, immunoprecipitation, mRFP-GFP-LC3 double fluorescence and protein chip, which provided a new target for clinical prevention of liver ischemia-reperfusion injury.

围术期肝脏缺血再灌注损伤（IRI）显著影响肝脏手术患者安全和预后，已经成为一个临床上亟待解决的重要问题，其机制可能涉及细胞能量代谢障碍、免疫细胞活化介导的炎症反应以及细胞自噬启动及调控等过程。我们先前研究发现：PPARγ激动剂可以减少肝脏组织自噬相关蛋白LC3-Ⅱ的表达，改善肝脏微循环，减轻肝损伤，但其机理尚不清楚。肝窦内皮细胞具有特殊的窗孔结构和细胞连接，能够严密调控肝脏营养物质及代谢废物的进出，其在肝脏微循环调控中具有重要的作用，我们假设手术缺血缺氧刺激PPARγ表达增加，PPARγ可以通过调节Rab7表达来调控自噬进程，进而改善微循环，减轻肝损伤。本研究拟通过在体和离体模型，采用免疫共沉淀、mRFP-GFP-LC3双荧光及蛋白芯片等手段来验证上述假说，从而为临床防治肝脏缺血再灌注损伤提供原创新靶点。

围术期肝脏缺血再灌注损伤（IRI）显著影响肝脏手术患者安全和预后，已经成为一个临床上亟待解决的重要问题，其机制可能涉及细胞能量代谢障碍、免疫细胞活化介导的炎症反应以及细胞自噬启动及调控等过程。研究第一阶段课题组利用在体大鼠70%肝热缺血再灌注（I/R）损伤模型，结合自噬不同部位调节剂（mTOR受体抑制剂Rapamycin和自噬溶酶体形成抑制剂Chloroquine）预处理，发现诱导自噬对肝脏缺血再灌注有保护作用，且自噬的进程可能会影响其作用。第二阶段课题组研究了PPARγ对I/R时自噬活性及对其相关信号通路的影响。（1）使用在体大鼠肝I/R模型，应用PPARγ调节剂（激动剂Pioglitazone和抑制剂T0070907）预处理处理动物，发现：PPARγ激动剂Pioglitazone可以通过增强自噬相关信号通路减轻肝脏缺血再灌注损伤，而其抑制剂T0070907可以逆转这一作用。（2）使用人肝窦内皮细胞(LSEC)建立细胞缺氧/复氧模型，选用PPARγ和自噬不同阶段调节剂处理，发现：对比自噬调节剂，加入Pioglitazone时自噬相关基因Atg7、Atg4等均表达增加。在对肝I/R损伤机制的研究中，课题组发现：激活EP4信号能通过cAMP-ERK1/2-GSK3β轴调控线粒体膜通透性转换孔（MPTP）开放，减轻肝细胞坏死和凋亡，成果发表于《Int J Mol Med》。第三阶段课题组研究了肝窦内皮细胞缺氧/复氧时，PPARγ调控自噬的可能分子机制发现：PPARγ可能是通过调节自噬Atg-Rab7相关信号，既增强自噬的形成，又促进自噬溶酶体内底物的降解。同时课题组研究肝I/R损伤时发现脂肪干细胞外泌体（ADSCs-EXO）对肝I/R具有保护和修复作用，其机制可能与增加ERK1/2和GSK3β的磷酸化水平相关，成果发表于《Int J Mol Med》。综上，本研究进一步阐明了在肝I/R损伤中PPARγ调控的自噬分子机制，为围术期肝损伤的防治提供了新思路。上述研究内容后期预计还将形成SCI论文1～2篇。