维生素D受体作为分子开关在调节肝星状细胞活化中的作用及机制研究

The activation of hepatic stellate cells (HSCs), which is under the control of macrophage, is the core of hepatic fibrosis. Previous studies have demonstrated that vitamin D receptor (VDR) is highly associated with the occurrence of hepatic fibrosis. The activation of VDR can suppress the activation of HSCs, inhibiting the progression of hepatic fibrosis. In addition, VDR is involved in the differentiation of macrophages, suggesting that VDR may be a molecular switch in the interplay of macrophages and HSCs, which may play an essential role in the hepatic fibrosis. We have identified the anti-fibrosis effect of VDR activation in liver and established a compound library of VDR agonists. In the present proposal, we will explore the effect of VDR on the interplay of macrophages and HSCs in vitro and in vivo, investigate the involved mechanism and search for key molecule. And we will screen new small-molecule compound that specifically targets VDR to interrupt the interplay of macrophages and HSCs, suppressing the activation of HSCs and inhibiting the progression of hepatic fibrosis. this proposal has certain clinical value for clarifying the mechanism of VDR and pathological processes involving hepatic fibrosis, as well as achieving therapeutic strategies for hepatic fibrosis. In addition, based on targeting VDR, the proposal can provide the theoretical basis for the discovery of novel anti-hepatic fibrosis drugs and has certain clinical significance for overcoming the current situation that there is no effective drug for hepatic fibrosis.

肝星状细胞（HSC）的活化是肝纤维化的核心环节，并受巨噬细胞调控。研究发现维生素D受体（VDR）参与肝纤维化的发生，激活VDR可以抑制HSC活化，控制肝纤维化进程。并且VDR调控巨噬细胞分型，提示VDR可能是巨噬细胞与HSC相互作用的分子开关，并且该调控机制可能在肝纤维化中起着关键作用。我们已经证实VDR激活的抗肝纤维化作用并建立了VDR激动剂化合物库。本项目将在细胞和动物模型研究VDR对巨噬细胞与HSC的调节作用，探讨其中的分子开关机制，并寻找关键效应蛋白，筛选出靶向VDR的新型小分子并以此来打破巨噬细胞与HSC之间的作用，抑制HSC活化，从而干预肝纤维化的发生发展。本项目的研究对于阐明VDR在肝纤维化中的分子作用机制，揭示肝纤维化发病机理，实现肝纤维化的临床治疗均具有重要的价值。并为基于VDR靶点的抗肝纤维化的新药发现提供理论依据，这对克服临床尚无抗肝纤维化有效药物的现状具有重要意义。

肝纤维化是许多慢性肝病的共同病理过程，由肝星状细胞（HSC）受激活化后分泌的大量细胞外基质导致。已有研究证明，维生素D受体（VDR）激动剂能够抑制肝纤维化的发生发展。VDR在肝脏中主要由巨噬细胞和HSC表达，并且肝脏中的巨噬细胞在HSC的活化过程中起着至关重要的作用，但是其作用机制目前并不清楚。外泌体作为细胞间交流的重要媒介，能够介导巨噬细胞对多种靶细胞的调控。然而，巨噬细胞是否能通过外泌体影响肝星状细胞的活化过程，这一过程又是否受到VDR的调控，仍然需要加以充分的阐明。 .我们通过在巨噬细胞极化过程中加入VDR激动剂从而调节巨噬细胞的极化状态，并建立了不同VDR活化状态的不同分型巨噬细胞与HSC的共培养体系。之后将巨噬细胞分泌的外泌体进行分离纯化，与HSC共培养，并在肝纤维化模型小鼠中给予VDR激动剂和外泌体分泌抑制剂。随后对巨噬细胞外泌体进行了基于质谱的蛋白质组学研究，基于此在体外和体内进行了生物学实验筛选出具有调控功能的关键蛋白，并探究了其对HSC调控作用的信号转导途径。 .结果表明，M2巨噬细胞分泌的外泌体能够促进HSC的活化，而VDR激动剂能够抑制巨噬细胞向M2表型方向的极化，从而干预其对HSC的激活作用。进一步的研究发现，在M2巨噬细胞分泌的外泌体中，SMAP-5是主要的效应蛋白，能够通过上调细胞自噬通量从而促进HSC的活化。而巨噬细胞中VDR的激活改变了巨噬细胞外泌体的蛋白质谱，降低了外泌体中SMAP-5的表达量，进而抑制了M2巨噬细胞对HSC的激活作用。 .这项研究表明SMAP-5是巨噬细胞通过外泌体调控HSC活化的的关键蛋白， VDR激动剂下调了M2巨噬细胞分泌的外泌体中SMAP-5表达量，并阻断了HSC的活化。这项工作有助于阐明M2巨噬细胞外泌体在VDR调控下，促进HSC活化的分子机制，并为临床治疗肝纤维化提供了更有效的靶标。