CXCR3在非酒精性脂肪性肝炎中对线粒体功能的作用及机制研究

The mechanism of nonalcoholic steatohepatitis (NASH) remains unclear. In our previous study, we have demonstrated that C-X-C motif receptor 3 (CXCR3) may promote steatohepatitis through mediating hepatocyte autophagy. There's a strong relationship between autophagy and mitochondria. Thus we suppose that CXCR3 may regulate the mitochondrial function during the progression of NASH. Our pre-experiments showed that knockout CXCR3 could ameliorate mitochondrial dysfunction in rodent model or cell model of NASH. In our study, we will clarify the molecular mechanism of the modulation effect of CXCR3 on NASH via using gene microarray, Co-IP. In order to verify the therapeutical effect of CXCR3 on NASH in rodent model, we administrated the MCD diet fed mice with chemical antagonists by intraperitoneal injection. Moreover, this study will further analyze the expression and correlation between CXCR3 and mitochondrial genes using liver sections of NASH patients. These can provide new method and therapeutic target for NASH.

非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的发病机制尚不十分清楚，前期研究我们发现CXCR3能够通过调控肝细胞自噬促进脂肪性肝炎的进展。细胞自噬与线粒体功能密切相关，因此，我们推测CXCR3在NASH进展过程中可能通过调控线粒体功能发挥调节NASH的作用。在预实验中我们发现，CXCR3基因敲除NASH模型肝组织线粒体损伤较野生型明显减轻。此外，CXCR3基因敲减能够增加细胞膜电位、ATP水平，减轻mtDNA损伤。本项目中我们拟采用基因芯片、免疫共沉淀等技术在动物、细胞及分子水平阐明CXCR3在NASH发病过程中对线粒体功能调控的分子靶点及信号机制。此外，应用CXCR3小分子抑制剂体内干预NASH动物模型，探明靶向抑制CXCR3对NASH的治疗作用及机制。本项目进一步根据NASH临床数据多因素分析CXCR3与线粒体功能的相关性，为NASH的发病机制及防治提供新思路和新靶点。

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的发病率逐年增高，非酒精性脂肪性肝炎（NASH）是NAFLD进展过程中的核心环节，可进一步发展为肝硬化，甚至肝癌，但其发病机制尚不十分清楚。本项目旨在探索CXC趋化因子受体3（CXCR3）调控NASH小鼠线粒体功能的作用及其具体分子机制。首先，我们采用胆碱蛋氨酸缺乏（MCD）及高脂高胆固醇（HFHC）两种饮食分别建立NASH小鼠模型，观察NASH小鼠模型肝组织中线粒体超微结构的改变及线粒体相关蛋白的变化。结果发现CXCR3基因敲除NASH模型肝组织内脂滴显著减少线粒体肿胀较野生型模型组明显减轻，外膜相对完整，嵴稍有断裂，较野生型明显减轻。与野生型NASH模型小鼠相比，CXCR3基因敲除能够显著增加线粒体融合蛋白MFN1的表达而降低线粒体分裂蛋白DRP1和Fis1的表达。我们进一步发现NASH细胞模型中，体外CXCR3基因敲减后能够改善NASH细胞模型线粒体膜电位损伤，显著增加细胞ATP水平，改善mtDNA损伤。CXCR3基因敲除能够抑制Caspase依赖性凋亡信号通路及Caspase非依赖性凋亡信号通路。我们进一步对CXCR3调控线粒体功能的靶点进行探寻，通过PA构建NASH细胞模型，进一步转染siCXCR3敲减细胞内CXCR3的表达，采用线粒体PCR芯片检测CXCR3敲减后NASH细胞模型中线粒体相关基因的表达变化，线粒体PCR芯片发现4中表达上调基因，9种表达下调基因。我们进一步采用腹腔注射CXCR3小分子抑制剂SCH546738及AMG487干NASH小鼠模型，肝组织病理学显示CXCR3小分子抑制剂显著减轻NASH模型小鼠肝组织脂肪变及炎症，CXCR3小分子抑制剂能够减轻NASH进展中线粒体损伤，且可能通过调控caspase依赖性凋亡信号通路而调节线粒体功能进而调控NASH的发生及发展。本研究为该病的防治提供新思路和新靶点。