IL-22调控MT保护酒精性肝炎的作用机制

Alcoholic hepatitis (AH) is a severe form of alcoholic liver disease with more mortality and its pathogenesis is not fully understood. Our previous work observed that metallothionein (MT) was elevated in both the chronic plus binge and the high fat diet plus binge models. We found that liver injury was worst in MT KO mice compared to WT mice, showing more neutrophil infiltration. Meanwhile, intraperitoneal injection of mice with IL-22 can significantly enhance MT expression. Based on these results, we want to verify the hypothesis that IL-22 can protect liver injury due to alcohol consumption by induction of MT. In this study, we will establish different AH animal models, by using IL-22 TG mice and MT KO mice，as well as isolate and culture primary hepatocytes to reveal the association between IL-22 and MT. Furthermore, we will explore the potential pathogenesis of IL-22 regulation of MT through MAPK signaling and C/EBP transcription factor. This study will not only elucidate the novel role of IL-22 in AH, but results will also provide novel insights for potential treatment of AH.

酒精性肝炎是酒精性肝病发生发展自然史中至关重要的环节，其发病机制目前仍不明了。本课题组前期研究发现，酒精性肝炎小鼠肝脏金属硫蛋白（Metallothionein，MT）表达升高；与野生型小鼠相比，MT敲除小鼠酒精性肝炎的损伤更加严重，中性粒细胞浸润增加。同时借助模式动物发现，IL-22转基因小鼠的肝脏MT明显升高，腹腔注射外源性IL-22蛋白可诱导肝脏MT的表达。以上结果提示MT在酒精性肝炎中可能有保护作用，其表达水平可能受IL-22调控。基于上述结果，我们将借助现有的转基因小鼠及基因敲除小鼠、小分子干扰技术平台，建立不同饮酒模式的酒精性肝炎动物模型以及体外细胞培养体系，探索IL-22通过对MT的调控在酒精性肝炎中发挥保护作用。在此基础上，进一步深入揭示MAPK信号通路及转录因子C/EBP是否参与IL-22对MT的调控机制，为完善IL-22的药物作用机制及酒精性肝炎的治疗提供理论学依据。

酒精性肝病和非酒精性脂肪性肝病是目前慢性肝病中最常见的病因，疾病谱包括单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎及其相关肝纤维化、肝硬化及肝癌。酒精性肝炎和非酒精性脂肪性肝炎在病理生理学方面及疾病转归方面具有类似的特点，二者都是肝病发生发展中至关重要的环节。其主要特征是脂肪变、肝细胞损伤（气球样变及Mallory小体形成）及肝脏炎症（炎细胞浸润、炎症调节因子上调）。迄今为止，无论是酒精性肝炎还是非酒精性脂肪性肝炎均缺乏有效的治疗方案。本项目通过细胞模型及动物模型，对酒精性肝炎及非酒精性肝炎的发病机制进行初步研究。.我们利用IL22转基因小鼠及腹腔注射IL-22发现IL-22可促进金属硫蛋白的表达。通过建立酒精性肝病的动物模型发现，模型组与对照组，肝脏组织样本经过基因芯片的筛查发现，金属硫蛋白在酒精性肝炎小鼠的肝脏中表达显著升高。利用基因敲除技术的技术，进一步研究发现金属硫蛋白敲除后，酒精性肝病模型的损伤加重，表现为ALT显著升高，中性粒细胞浸润增加，氧化应激也增强，应激相关的酶ASK1 p38MAPK在肝脏激活。进一步研究发现，基因敲除ASK1或p38MAPKα可以使酒精性肝病模型的损伤减轻，并且中性粒细胞和巨噬细胞的浸润减少，ROS减少，同时氧化应激相关的因子及酶谱也有减少。进一步机制学的研究发现，基因敲除ASK1或p38MAPKα或者使用特异性的抑制剂，可以减轻酒精引起的囊泡分泌的mtDNA。.另外，通过建立非酒精性脂肪性肝炎大鼠模型，发现miR-192-5p的升高及SCD-1的降低，高脂血症老鼠灌酒后，MT表达明显升高，可能与miR-192-5p的升高及SCD-1的降低存在相关性。非酒精性脂肪性肝病模型饮酒后，损伤的加重与MT的高表达相关。