Fibulin-1通过调控弹性蛋白稳定性影响肝纤维化进程的机制研究

Now it is considered that elastin deposition plays a key role in the irreversibility of liver fibrosis, which is induced by structural stabilization. However, the regulation mechanism on elastin stabilization in liver fibrosis is still unclear. Our previous work showed that the dynamic changes of Fibulin-1, which could promote the stabilization of elastin through regulation of assembly, was closely related to fibrosis progression and regression. Therefore, we hypothesized that Fibulin-1 inhibition could play anti-fibrotic roles through regulating the stabilization of elastin. In this study, we firstly will reveal the dynamic expression and histological co-localization of elastin and Fibulin-1 in different etiologies-induced liver fibrosis, as well as the relationship between Fibulin-1 levels and histological stages. Secondly, we utilized the vitro and vivo experiments to confirm the effects of Fibulin-1 on insoluble elastin and structure, furthermore on liver fibrosis. Finally, we applied the truncating mutations technology to explore the elastin-binding regions on Fibulin-1. This project intends to provide new insights for the role of Fibulin-1 in liver fibrosis and search for novel therapeutic strategies.

弹性蛋白稳定性增加导致沉积是肝纤维化不易逆转的特征，但调控弹性蛋白稳定性的机制尚不清楚。我们前期发现，促进弹性蛋白稳定性的组装蛋白Fibulin-1在纤维化形成及逆转中发挥着重要作用。据此我们提出假设以Fibulin-1为靶点可以调控弹性蛋白稳定性进而发挥抗纤维化作用。本研究首先在不同病因的肝纤维化样本中，利用组织学、分子生物学技术明确Fibulin-1的表达变化及与弹性蛋白的定位关系，并进一步检测Fibulin-1与病理分期的相关性。其次，分别在体外及体内建立不同干预模型，明确Fibulin-1对弹性蛋白结构和不可溶性成分的影响以及对肝纤维化的作用。最后，利用截短突变技术，初步揭示其调控弹性蛋白的结合位点。以期为临床多靶点抗纤维化治疗提供新的实验室依据。

背景：既往研究表明Fibulin-1参与细胞外基质中弹性蛋白的组装，与纤维化进展关系密切，然而Fibulin-1在纤维化中调控作用及机制尚不清楚。.方法：首先，利用不同的肝纤维化小鼠模型及肝硬化患者样本，观察Fibulin-1的表达特点，并筛选出发挥变化最为显著的亚型。其次，构建Fibulin-1-siRNA质粒对星状细胞进行转染，观察Fibulin-1对纤维化的影响。进而，利用Fibulin-1D重组蛋白/弹性蛋白包板与LX-2细胞共培养，模拟并检测不同状态下细胞外基质对星状细胞的调控作用。最后，利用转录组学分析筛选Fibulin-1发挥调控作用的可能机制。.结果：利用CCl4和CDAA诱导的小鼠肝纤维化模型发现，Fibulin-1在蛋白水平和基因水平表达均明显升高。同时，Fibulin-1在肝硬化患者血清中含量较正常人显著升高。进而对纤维化小鼠肝组织中Fibulin-1亚型进行检测，发现Fibulin-1D在上述两种肝纤维化模型中表达显著增加，而Fibulin-1C表达则无明显改变。在体外实验中，利用TGF-β刺激人星状细胞系LX-2，发现活化后的星状细胞中Fibulin-1及纤维化指标表达显著升高，而这一作用在抑制Fibulin-1表达后减弱。进一步，利用Fibulin-1D重组蛋白与弹性蛋白共同包板后与LX-2进行共培养，显示和弹性蛋白单独包板相比，与Fibulin-1D及弹性蛋白共同培养的LX-2细胞活化程度及collagen I表达升高更为显著。最后，利用转录组学测序对TGF-β刺激且抑制Fibulin-1表达的LX-2细胞进行分析，发现干预Fibulin-1后MAPK通路p38磷酸化水平明显下调。.结论：综上本研究显示，干预Fibulin-1可改善纤维化状态下星状细胞活化及细胞外基质表达，这一现象可能通过MAPK-p38通路发挥作用。.临床意义：为肝纤维化的治疗提供新的实验室依据。