LncRNA H19对小鼠肝再生过程中肝细胞生长状态转化的作用及机制研究

The major issue of hepatocyte transplantation in clinical application is absence of hepatocytes with good quality, most researchers have been looking for the method on hepatocytes proliferation in vitro. In our previous study, we have succeeded in inducing hepatocytes proliferation by using a combination of small molecular compounds in mouse. And these hepatocytes have the ability to differentiate into mature hepatocytes that could be regenerated in Fah-/- mice. Nevertheless, there still exist difference on the degree of maturation compared to primary hepatocytes. Millions of genes are up or down regulated during liver regeneration. To improve the degree of hepatocytes maturation in terms of lncRNA is the main point of this project. In this research, we intend to analysis the differential expression between proliferative and differential hepatocytes by genetic chip and find lncRNA H19 that may play an important role on hepatocytes differentiation, explore the effect and mechanism of lncRNA H19 on hepatocytes differentiation. This research is aimed to find the way to improve the efficient of transplantation and to provide new strategy on obtaining hepatocytes and establishing artificial liver in clinical.

在肝再生领域，肝细胞体外扩增是解决原代肝细胞来源缺乏的主要措施。前期研究工作中，我们已成功筛选出小分子化合物诱导小鼠原代肝细胞体外大规模扩增，并且在小分子化合物的诱导下，增殖状态的肝细胞又可以重新分化为有典型肝功能的肝细胞，并在肝移植小鼠模型中重建肝脏。尽管如此，这类肝细胞与原代肝细胞在分化成熟方面还存在一定的差异。肝再生涉及成百上千的基因上调或下调，如何从 lncRNA 的角度提高肝细胞体外分化成熟度是本项目的研究重点。本研究拟通过基因芯片分析增殖状态肝细胞与分化成熟状态肝细胞差异表达lncRNA，找出可能在肝细胞分化中发挥重要作用的 lncRNA H19，通过体内外实验验证 lncRNA H19在肝细胞增殖分化中的作用，探索 lncRNA H19的作用靶基因及调节方式，从而找到可能提高移植效率的方法，为临床肝细胞移植细胞来源与方式以及人工肝的建立提供新的策略和参考。

在肝再生领域，肝细胞体外扩增是解决原代肝细胞来源缺乏的主要措施。前期研究工作中，我们已成功筛选出小分子化合物诱导小鼠原代肝细胞体外大规模扩增，并且在小分子化合物的诱导下，增殖状态的肝细胞又可以重新分化为有典型肝功能的肝细胞，并在肝移植小鼠模型中重建肝脏。尽管如此，这类肝细胞与原代肝细胞在分化成熟方面还存在一定的差异。肝再生涉及成百上千的基因上调或下调，如何从 lncRNA 的角度提高肝细胞体外分化成熟度是本项目的研究重点。本研究通过基因芯片分析增殖状态肝细胞与分化成熟状态肝细胞差异表达lncRNA，找出可能在肝细胞分化中发挥重要作用的 lncRNA H19，在体外验证实验中确实发现成熟肝细胞中的 lncRNA H19的表达水平上调，但是增殖状态的肝细胞经慢病毒过表达 lncRNA H19 后不能经小分子化合物分化为成熟肝细胞，同样对照组细胞在分化过程中也出现了凋亡。在寻找建立新的 lncRNA H19过表达或者敲低的方法的同时，我们进一步在体内实验中发现在体内依赖特殊饲养的模式小鼠，经分离的肝细胞在体外培养中也同时需要添加特殊成分，这种模式不会因为离体后发生改变。同龄或者低幼龄的肝细胞更有利于细胞移植后的肝脏重建。并且，肝脏中的实质和非实质细胞均可以在体外扩增并表现出肝前体细胞的特性，但是肝细胞来源的肝前体细胞在成熟肝细胞代表分子及转录因子表达上高于非实质来源的肝前体细胞。不同小鼠动物模型的建立，更有利于我们探索在肝再生过程中不同细胞的作用。此外，肝细胞移植最终是需要向人类肝细胞移植转化应用的，目前我们已经成功通过小分子化合物实现了对大鼠肝细胞体外增殖分化，有望进一步通过小分子化合物实现人类肝细胞体外增殖分化培养，最终解决临床肝细胞移植细胞来源匮乏的困境。