EOGT介导糖基化修饰通过调控NOTCH信号通路的激活控制巨噬细胞极化影响肝纤维化进展的作用机制研究

Liver fibrosis is the critical pathological process in the development of liver cirrhosis and liver cancer from liver damage, and is also a chronic liver disease that seriously endangering human health. Till now, there are few effective clinical therapies. By reconstructing liver fibrosis organoid, we found macrophage polarization could significantly regulate the activation status of hepatic stellate cells. Moreover, we noticed that the polarization process of macrophage is connected with activation/inhibition of NOTCH signal pathway, suggesting the regulation on NOTCH signal pathway might be a potential promising means for hepatic fibrosis by transforming macrophage polarization. Importantly, we reported that EOGT mediated O-GlcNAc glycosylation could control the activation of NOTCH signal pathway and further regulate the differentiation and maturation of immune cell in liver. By analyzing biopsy sample of liver fibrosis, we observed a positive correlation of EOGT expression with fibrosis degrees, and figured out that EOGT high liver demonstrated more CD80+ macrophage infiltration than EOGT low one. Based on these findings, we hypothesize that EOGT would regulate NOTCH signal activation through post-translational modification of glycosylation that directly change the process of macrophage polarization to promote the development of liver fibrosis.

肝纤维化是由慢性肝损伤发展为肝硬化、肝癌的重要病理过程，是一种慢性的危害人类健康的肝脏疾病。目前临床仍未有有效治疗肝纤维化的策略。通过构建肝纤维化Organoid模型，我们发现不同极化的巨噬细胞(MΦ)对肝星状细胞的激活状态有显著差异。深入研究发现，MΦ的极化过程与NOTCH信号通路的激活密切相关，这提示通过控制NOTCH信号通路调整MΦ的极化可能是治疗肝纤维化进展的重要靶点。之前我们发现并证实基于EOGT的糖基化修饰显著影响NOTCH信号通路的激活，并控制免疫细胞的分化和成熟。结合我们临床样本数据分析提示，在肝纤维化病人中糖基化修饰基因EOGT的表达与肝纤维化的进程成正相关，并且在EOGThigh肝组织中CD80+MΦ比例明显高于EOGTlow肝组织。以上结果强烈提示，EOGT可能通过改变NOTCH的糖基化修饰调控肝脏中巨噬细胞的极化，从而直接参与到肝纤维化发生发展进程中。

肝纤维化是由慢性肝损伤发展为肝硬化、肝癌的重要病理过程，是一种慢性的危害人类健康的肝脏疾病。目前临床仍未有有效治疗肝纤维化的策略。本研究进行生物信息学的分析结果，发现EOGT的表达可能与肝纤维化有关，且与巨噬细胞极化相关。对不同分期的肝纤维化患者标本进行EOGT免疫组织化学染色，发现随着纤维化程度的加重，肝组织EOGT的表达明显增加。同时使用CRISPR-Cas9技术敲除 EOGT的THP-1细胞系，探索EOGT调控巨噬细胞极化及可能的信号通路分子机制，以及对纤维化的作用结果显示与对照组相比，结果发现敲除EOGT导致M1巨噬细胞数量明显减少,并且抑制了Notch信号通路的活化，加入Jagged-1(NOTCH激活剂）后M1巨噬细胞数量明细增加，且NOTCH信号通路活化增加。后续又制备了EOGT的基因敲除小鼠模型，以期通过体内基因敲除小鼠模型，进一步阐述EOGT的糖基化修饰在肝纤维化进展中的作用。通过本研究，基本完成了任务书中的主要内容工作，阐述了在体外糖基因EOGT介导的 O-糖基化修饰与巨噬细胞极化及肝纤维化的关系。根据现有的初步结果，提示EOGT的表达不仅对巨噬细胞极化的调节，对肝纤维化也具有重要作用。EOGT对巨噬细胞分化的影响，对肝纤维化发病机制的阐述，也具有重要的学术意义。