紫檀芪基于肝脏微环境调控NK-HSCs相互作用改善肝纤维化进程的研究

Hepatic fibrosis is an unavoidable stage of many chronic liver diseases to liver cirrhosis, and inhibiting the progression of hepatic fibrosis would be benefit for disease outcome. Our previous study found that Pterostilbene (PTE) could regulate hepatic fibrosis and induce apoptosis of activated HSCs; also found PTE could contribute to the activation of NK cells. Based on the above, the study intends to explore that PTE activates NK cells and inhibits HSC activation in liver microenvironment, which may be an effective way for PTE to regulate hepatic fibrosis. The hepatic fibrosis model of C57BL/6 mice, NK exhaustion mice and RAG2-/- mice, hepatic NK cells and HSCs cells from hepatic fibrosis mice, and NK-HSCs co-cultured model in vitro, are adopted to observe the regulation of PTE in NK-HSCs cell function and the key pharmacological mechanism in amelioration of hepatic fibrosis. Considering JAK1-SHP-1 signaling as the common key sites, siRNA and overexpression techniques are used to seek the specific signaling pathway, interactions and regulatory mechanisms in NK and HSCs cells with PTE incubation. The study would supply theoretical basis for seeking anti-hepatic fibrosis drug with a clearly defined target and safe and effective character.

肝纤维化是多种慢性肝脏疾病向肝硬化发展的必经阶段，及时阻断肝纤维化有助于病情转归。前期研究发现紫檀芪(PTE)调控肝纤维化进程、诱导活化肝星状细胞(HSCs)凋亡，同时有助于激活自然杀伤（NK）细胞。基于此，拟从肝脏微环境中NK-HSCs出发，探究PTE在自身抑制HSC活化基础上，明确激活NK细胞可能是PTE基于肝脏微环境调控肝纤维化的有效途径。通过肝纤维化小鼠、NK耗竭小鼠和RAG2-/-小鼠肝纤维化模型、肝纤维化小鼠肝脏NK细胞和HSCs细胞、以及NK-HSCs细胞共培养模型，观察PTE调控NK-HSCs细胞改善肝纤维化的作用和关键药理机制；以JAK1-SHP-1为PTE调控NK-HSCs细胞信号通路中的共同关键位点，采用siRNA和过表达技术寻求PTE在NK细胞和HSCs细胞中具体信号通路以及相互影响的调控机制，为肝纤维化治疗寻找具有明确作用靶点的、安全有效的药物提供可靠的理论依据。

肝纤维化是肝损伤诱发引起的一种瘢痕化损伤修复反应，以细胞外基质（extracellular matrix，ECM）的过度沉积为表征。临床研究结果表明肝纤维化在一定条件下可以逆转，及时治疗肝纤维化对于阻断肝纤维化进展为肝硬化甚至肝癌具有重要临床意义。在肝纤维化形成过程中，以HSC为中心环节，枯否细胞、自然杀伤细胞以及其他聚集肝脏的炎症细胞间相互作用，形成了肝脏微环境。多种病因通过调控肝脏微环境诱导肝纤维化形成，同样使用药物改变肝脏微环境，并诱导相关细胞向逆转肝纤维化方向发展是治疗肝纤维化的一种方法。紫檀芪（PTE）是蓝莓等小浆果中的一种天然化合物，是白藜芦醇（Res）的甲基化衍生物，在代谢上比白藜芦醇更稳定，具有更强的药理活性。本研究从肝脏微环境出发，分析紫檀芪PTE调控NK-HSCs细胞改善肝纤维化进程的分子作用机制，体内研究从肝纤维化小鼠肝脏组织、肝纤维化小鼠肝脏中分离获得NK细胞和HSCs细胞三个层面，明确PTE逆转活化HSCs细胞、活化并促进NK细胞杀伤激活的HSCs细胞；体外采用NK-HSCs共培养，明确PTE逆转活化HSCs、激活NK细胞进而杀伤活化HSCs的调控作用；以JAK1-SHP-1为PTE调控NK-HSCs细胞信号通路中的共同关键位点，寻求PTE在NK细胞和HSCs细胞中的具体信号通路的调控作用，为肝纤维化治疗寻找具有明确作用靶点的、安全有效的药物提供可靠的理论依据。研究阐明PTE对肝纤维化进程的改善作用，基于肝脏微环境将NK细胞和HSCs细胞作为PTE逆转或阻断肝纤维化进程的关键细胞，围绕NK-HSCs细胞明确PTE对NK细胞的激活和对活化HSCs的抑制，并促进活化NK细胞杀伤活化HSCs细胞是其改善肝纤维化的核心环节。研究阐述PTE介导JAK1-SHP-1信号通路调控NK-HSC细胞改善肝纤维化的机制。PTE对TGF-β处理的HSCs和TAA诱导小鼠肝纤维化具有肝保护作用，可能通过激活Sirt1和抑制STAT3/TLR4/P2X7r-NLRP3炎症体信号；下调脂质合成和上调脂肪酸氧化来改善慢性和急性酒精诱导的肝脂肪变性。鉴于这些结果，PTE在调节能量代谢、ECM沉积和炎性细胞因子分泌方面可能被认为是一种比Res更具潜力延缓肝脏炎症向肝纤维化演变的药物，其临床前景有待进一步开发。