肝星状细胞膜微粒（HSC-MVs）介导肝损伤修复及分子机制研究

Serious liver damage may ultimately cause liver failure. Much attention has been paid to understanding of molecular mechanisms underlying liver damage. Increasing evidence suggests that hepatic stellate cells (HSCs) contribute to liver regeneration. However, the molecular mechanisms underlying this process remain unknown. Microvesicles (MVs) represent a novel vector for intercellular communication. Our preliminary data showed that MVs released from HSCs (HSC-MVs) could protect the functions of injured hepatocytes. Thus, we propose that HSC-MVs might regulate liver regeneration via transferring signals to hepatocytes and liver sinusoidal endothelial cells (LSECs) and subsequently activating the developmental and survival networks to support cell survival and proliferation. Using innovative molecular techniques and in vitro cell models as well as in vivo mouse model, we would would validate our hypothesis through the following specific aims: (1) Determine the functional effects of HSC-MVs derived from different stress conditions on the proliferation and survival as well as functions of hepatocytes and LSECs； (2) Profiling the mRNA/miRNA and protein signatures of different HSC-MVs and indentify signaling pathways that involve in regulating live regeneration; (3) Determine the therapeutic role of HSC-MVs on liver regeneration in animal models and elucidate the underlying molecular mechanisms. Significant findings of the study will shed light on the role of HSC-MVs in liver regeneration and provide rationals for the development of novel therapeutic strategies to treat liver disease.

严重或持续肝损伤最终可导致肝功能衰竭，肝损伤修复机制的研究备受关注。尽管已有证据表明肝星状细胞（HSCs）参与调控肝再生过程，但详细的分子机制未完全清楚。膜微粒（Microvesicles, MVs）是细胞间信息交流的重要载体，我们前期工作表明HSCs释放的MVs可以保护肝细胞功能。因此，我们假设HSCs通过释放MVs，将信号分子传递给肝细胞及肝内血管内皮细胞等，激活细胞内相关发育与生存信号通路进而调控肝细胞再生。应用现代分子生物学技术、高通量技术、细胞及动物模型，我将研究：1）体外探讨应激与非应激状态下来源的HSC-MVs对肝细胞及血管内皮细胞功能影响；2）明确不同来源HSC-MVs内容物的分子谱变化并鉴定参与调控肝细胞再生的相关信号通路；3）动物整体水平探讨HSC-MVs对急慢性肝损伤的治疗作用。本课题的顺利进行将初步阐明HSC-MVs在肝损伤中的作用机制，为临床肝损伤治疗提供新的策略

严重或持续肝损伤最终可导致肝功能衰竭，肝损伤修复机制的研究备受关注。肝损伤的修复是一个复杂的病理生理过程，涉及许多细胞与分子事件，其中肝星状细胞（Hepatic stellate cells,HSCs)活化在肝损伤修复及肝再生中扮演重要角色，尽管已有证据表明HSCs参与调控肝再生过程，但详细的分子机制未完全清楚。膜微粒（Microvesicles,MVs）是细胞间信息交流的重要载体，成为细胞间微环境必不可少的重要组成部分。研究表明HSCs释放的MVs可以促进肝细胞再生，抑制肝细胞凋亡，进而保护肝细胞功能。同时，利用MVs对肝损伤修复及纤维化发展密切相关的靶点进行调控修饰，也许可以帮助肝组织的修复，或控制纤维化的发展。因此，对于调控 HSC-MVs发挥功能的研究以及探索其分子机制具有着至关重要的意义。.本项目通过体外实验研究HSC-MVs对损伤的肝细胞的修复作用及其相应的分子作用机制；在体外细胞实验中，研究正常或TGF-β1活化状态下HSCs释放的MVs对APAP/H2O2损伤的肝细胞的修复作用及其相应的分子作用机制；在体内动物模型实验中，研究HSC-MVs对大鼠急慢性肝损伤的治疗作用；通过提取活化/非活化状态下的HSC-MVs进行高通量测序分析，分析其内容物中circRNA表达的差异性与肝损伤修复作用的关系。本项目研究结果明确了正常或活化状态下HSCs释放的MVs对肝细胞损伤具有不同的调节作用，并阐明其相关机制；阐明了HSC-MVs对大鼠急慢性肝损伤的保护作用；阐明了正常/活化状态下HSC-MVs中circRNA存在差异性表达；阐述了正常/活化状态下HSC-MVs及其携带的circRNA与肝损伤具有相关性，揭示其有望成为肝损伤疾病治疗的靶标。.本项目研究工作已发表相关论文1篇，在投稿论文2篇。本项目建立在HSC-MVs 基础上的无细胞化治疗新方法 ，研究不同状态下释放的HSC-MVs 的功能，从细胞、分子信号转导、动物等多个层面上来探讨HSC-MVs治疗肝损伤的潜力与作用机制，研究结果将帮助对HSCs及其释放膜微粒功能的了解，是从基础研究向临床应用的转化，对今后在临床上肝损伤治疗及肝再生的研究方向上具有重要的指导意义。