肝损伤过程中的细胞学机制研究

肝库普弗细胞和星状细胞是肝损伤时重要的参与细胞，二者均可源于骨髓细胞，而星状细胞还可源于其他。本课题拟以库普弗细胞、及其骨髓来源细胞－骨髓单核/巨噬细胞、肝星状细胞、及其活化形式－肝肌成纤维细胞、及其来源细胞－汇管区成纤维细胞、骨髓间充质干细胞、骨髓纤维细胞等为研究对象，以 S1P 及受体、15d-PGJ2、SDF-1/CXCR4、HGF/c-Met等为靶分子，应用6类不同骨髓来源细胞被标记的嵌合体小鼠（在体实验）和体外分离培养的上述小鼠细胞（体外实验），采用RNAi 技术或受体阻断剂技术等，在同一个研究平台上评估各种细胞在不同病因引起的肝损伤过程中的重要性，并确认调控上述各种细胞迁移、增殖、分泌、分化、凋亡等生物学功能的生物活性分子，进一步研究生物活性分子的受体及受体后信号转导途径，试图从一较新的、完整的平台上阐述肝损伤的发生机制，为寻找治疗肝损伤性疾病的潜在药物新靶点提供理论依据。

肝脏与大多数器官相比，极易受到病毒、药物、酒精等物质的损害。肝脏受损后若肝组织修复过度或失控，就会导致肝纤维化，最终可发展为肝硬化、肝衰竭及肝癌，是严重的全球公共卫生问题之一。本研究聚焦骨髓来源的间充质干细胞(BMSCs)、单核巨噬细胞(BMM)及肝组织来源星状细胞(HSC)等在肝脏损伤发生过程中的作用机制，通过体内实验和体外实验，取得了一系列原创性重要发现：.1. 建立了全骨髓细胞或BMSCs被增强型绿色荧光蛋白标记的嵌合体小鼠模型，为在体观测骨髓来源细胞在受损肝脏的定位和分化提供了准确高效的研究模式。肝损伤及纤维化在发生、发展过程中的核心问题是肝脏肌成纤维细胞(MF)的出现和过度活化。传统的观点认为MF具有异质性，主要来源于HSC等肝脏固有细胞，近年来骨髓来源的细胞对肝脏MF的贡献备受关注。但是，由于缺少合适的动物模型而使得相关研究受到限制。本项目组经数年努力，首次建立了该研究模式。.2. 系统地阐述了鞘胺醇激酶(SphK)/ 磷酸鞘胺醇(S1P)/ S1P受体(S1PR)信号轴在肝损伤发生过程中的作用机制。肝损伤发生时，S1P 在肝组织中的浓度显著升高，而在骨髓中的浓度不变，使得 S1P 浓度在肝组织和骨髓之间形成浓度梯度。该浓度梯度是驱动骨髓细胞向受损肝组织迁移的动力。肝损伤发生时，S1P 在肝组织中的浓度升高的机制是：SphK1 的表达和活性均上调，提示：SphK1 的激活是肝损伤发生的关键因素。S1P 通过受体 S1PR1 和 S1PR3 参与小鼠 BMSCs 的迁移和分化，以及小鼠和人的HSC的迁移和活化，从而诱导平滑肌肌动蛋白、I型和III型胶原等纤维化标志物的表达。除了参与 BMSCs 和 HSC 的迁移、分化和活化，该信号轴还参与了肝纤维化时的血管新生。.3. 首次报道了慢性肝损伤时15-脱氧-Δ12,14-前列腺素J2(15d-PGJ2)对于BMM的作用，证明15d-PGJ2抑制 BMM 的迁移功能、吞噬功能，并下调其炎症因子的表达，此过程通过 ROS 的产生而发挥作用，不依赖 PPARgama 途径，从而有效地缓解肝脏的炎症和纤维化。.本研究项目的原创性结果揭示了BMSCs 、BMM等在肝损伤发生过程中的重要作用及机制，将有助于我们更深入地了解肝损伤过程，从而设计出新的治疗策略。因此本项目的研究成果对于基础医学以及转化医学有重大意义。