收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

肝细胞调控肝血窦内皮细胞影响肝再生机制及肝损伤干预新策略

王碧波  
【摘要】:第一部分肝细胞调控肝血窦内皮细胞促进肝再生机制研究研究背景和目的肝脏在遭受到外力损伤,化学毒物暴露,或者病毒感染时,具有显著的再生能力,来维持肝脏的结构和功能。肝再生是一个由不同种类的细胞共同参与的持续的自然过程。小鼠肝部分切除模型(Partial Hepatectomy,PHx)是用来研究肝再生最经典的模型。在这个模型中,70%的肝脏被手术切除,剩下的肝脏增殖,大约术后1周,达到原来的肝脏体积,之后再生过程停止。肝再生是如何被触发的,在再生过程中肝脏的结构和功能是如何保持的,哪些信号负责关闭生长反应是肝脏再生的三个主要问题。肝脏结构主要由肝实质细胞、肝血窦内皮细胞(Liver sinusoidal endothelial cell,LSEC)、肝内胆管上皮细胞、肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)、Kupffer细胞和细胞外基质组成。肝细胞增殖在前,非实质细胞再生随后。正常组织结构恢复过程中,星状细胞在部分肝切除术后约4天产生细胞外基质,重建肝细胞与其他细胞之间的连接。肝内血管系统主要由动脉、静脉和LSEC构成。肝再生后期,势必需要建立丰富的血管系统来维持新生肝细胞的存活,肝内血管再生离不开肝脏内特殊的毛细内皮系统。LSECs约占肝脏内细胞的15-20%,形成肝窦壁,参与了不同的生理和病理过程。肝细胞和LSECs的平衡对于肝再生稳态的维持尤为重要,它有助于新生肝细胞的存活和肝脏功能保护。LSEC对肝细胞的增殖与终止是至关重要的,但启动LSEC的再生过程仍不清楚。研究方案1.检测PHx后肝细胞与LSEC增殖的时相,探讨导致两者时相差的原因;2.论证CRISPR-Cas9联合AAV技术用于肝再生研究的可行性;3.基于CRISPR-Cas9联合AAV技术构建特异性抑制肝细胞增殖的肝再生模型,观察LSEC再生情况;4.筛查并验证肝细胞调控LSEC再生的关键因子,明确调控机理;5.探讨肝细胞对内皮前体细胞分化形成LSEC的影响。研究结果1.发现肝再生中,肝细胞增殖高峰早于LSEC增殖高峰的可能原因;2.首次论证了CRISPR-Cas9技术用于肝再生研究的可行性。3.基于CRISPR-Cas9技术构建了肝细胞特异性敲除OSMR(OSMR~(ΔHep))和Met(Met~(ΔHep))的肝再生模型,发现抑制肝细胞增殖后,LSEC以及肝脏内的血管再生滞缓,提示肝细胞启动了LSEC再生过程;4.肝切除术后分离肝脏中的肝细胞、HSC、Kupffer和LSEC,分别进行了多因子筛查检测,对比分析显示肝细胞中促进内皮细胞生长的细胞因子VEGFA表达水平显著上调,而抑制内皮细胞生长的细胞因子PEDF表达水平显著下调;进一步结合OSMR~(ΔHep)以及Met~(ΔHep)模型,提示了肝细胞可能通过上调VEGFA以及下调PEDF来促进LSEC再生。5.体内注射VEGFA中和抗体以及PEDF因子,可以显著滞缓LSEC再生;6.肝细胞特异性敲除VEGFA(VEGFA~(ΔHep))的小鼠肝切除术后,LSEC增殖滞后;而它在LSEC、Kupffer以及HSC内的敲除不影响肝体比恢复速率以及LSEC再生;肝细胞过表达PEDF(PEDF~(Hep))小鼠肝切除术后LSEC增殖滞后;以上实验证实了肝细胞可通过上调VEGFA以及下调PEDF来促进LSEC再生;7.结合内皮前体细胞分析显示,肝再生过程中,肝细胞可通过上调VEGFA及下调PEDF,促进骨髓中CD133阳性的内皮前体细胞动员、定植入肝,分化形成LSEC过程。结论我们的研究发现了肝再生过程中肝细胞可启动LSEC再生,深入探讨了肝细胞调控LSEC再生的方式,揭示了肝细胞影响骨髓CD133阳性内皮前体细胞分化形成LSEC的机理。肝再生早期伴随着肝细胞的快速增殖,肝细胞通过上调VEGFA同时下调PEDF(PHx后第2-3天),促进LSEC的快速增殖;同时还促进骨髓中CD133阳性的内皮前体细胞,进入血液中(PHx后第2-3天),定植肝内(PHx后第2-4天),分化形成LSEC(PHx后第4-7天)。LSEC的部分再生过程依赖于骨髓内皮前体细胞定植分化,本研究结果解释了为什么VEGFA和PEDF在肝细胞内变化高峰(PHx后第2-3天)与内皮细胞增殖高峰(PHx后第4-5天)存在2-3天的时间差。第二部分靶向和非靶向线粒体型抗氧化剂在肝癌防治中的不同作用研究背景和目的肝脏具有的独特快速再生能力,可避免在急/慢性损伤或肝细胞死亡后对肝脏正常功能的影响。然而,在慢性损伤的情况下,驱动肝脏再生的分子机制是导致肝细胞癌变的主要危险因素,这也解释了肝细胞癌的发生通常伴有慢性肝病的基础,如肝硬化和慢性肝炎。伴随着肝脏的损伤存在着持续的肝脏再生,其中,细胞积累活性氧簇与抗氧化调控失衡是导致致癌突变引发肝癌的主要原因之一。长久以来,人们普遍认为抗氧化剂能够中和活性氧(ROS)来减少氧化应激产生的损伤,因此认为抗氧化剂具有一定的预防和辅助治疗肿瘤的作用。然而越来越多的随机对照实验以及基础研究表明结果与此相反,即抗氧化剂对肿瘤不但没有防治作用,甚至某些特殊情况下还会增加肿瘤罹患的风险;这进一步说明了抗氧化剂在肿瘤预防中的双重作用,而且抗氧化剂对不同种类的肿瘤作用也不同。此外,循证医学提示抗氧化剂的种类也是会影响肿瘤预防的效果。总体而言,为了合理地使用抗氧化剂,需要区分肿瘤类型以及抗氧化剂的种类。然而,使用不同种类的抗氧化剂对肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)发生的结局仍然未知。本文综合国内外有关抗氧化剂在肿瘤预防和治疗中的应用和进展,研究了靶向线粒体型抗氧化剂和非靶向型抗氧化剂在肝癌防治中的作用,分析了这两类抗氧化剂促进或抑制肿瘤的具体机制,并提出抗氧化剂的类型是影响其用于肝癌防治不同效应的重要因素,从而为抗氧化剂在肝癌防治中的合理应用提供了理论依据。研究方案1.建立DEN和DEN联合CCl4诱导的两种肝癌模型,给予靶向线粒体型抗氧化剂和非靶向型抗氧化剂,研究两类抗氧化剂对HCC形成的影响;2.检测给予不同种类抗氧化剂后,肝细胞内总ROS和线粒体内ROS的变化情况,以明确这两类抗氧化剂的作用部位;3.转录本测序分析抗氧化剂处理后肝脏样本基因转录水平的变化;4.根据芯片数据探讨抗氧化剂对肝细胞DNA损伤的影响和作用机制。5.检测给予不同种类抗氧化剂后,DNA损伤,损伤反应相关蛋白以及修复相关蛋白在两组之间的变化情况,明确调控机理;6.探讨改变ATM/ATR活性对不同类型抗氧化剂防治HCC形成过程的影响。研究结果1.靶向线粒体型抗氧化剂(SS-31、Mito-Q)促进HCC的形成,非靶向线粒体型抗氧化剂(NAC、Trolox)抑制HCC的形成;2.非靶向线粒体型抗氧化剂降低了细胞内总的ROS;相比而言,靶向线粒体型抗氧化剂除降低细胞内总的ROS外,还特异性降低了线粒体内的ROS;3.转录本测序数据提示靶向和非靶向线粒体型抗氧化剂对肝细胞内氧化还原状态的影响不同,多条信号通路分析提示它们对DNA损伤反应的影响不同;4.体内外实验证实靶向线粒体型抗氧化剂促进了肝细胞中DNA损伤,非靶向线粒体型抗氧化剂则抑制了该损伤;5.升高SS-31降低线粒体内ROS,可以抑制SS-31所导致的DNA损伤;6.靶向和非靶向线粒体型抗氧化剂对肝细胞内DNA损伤反应以及DNA修复相关蛋白影响不同;7.靶向线粒体型抗氧化剂抑制ATM/ATR及其下游信号通路,促进ATM在线粒体内富集,并减少核内ATM分布;而非靶向线粒体型抗氧化剂进一步活化该通路,促进ATM核内富集,减少线粒体内ATM分布;8.改变ATM/ATR活性可逆转不同类型抗氧化剂对HCC的防治效果。结论本研究发现了靶向线粒体型抗氧化剂和非靶向线粒体型抗氧化剂对化学诱发肝癌的不同防治效果;揭示了非靶向线粒体型抗氧化剂NAC和Trolox可促进原代肝细胞中DEN损伤的DNA修复过程,减缓了HCC形成;而靶向线粒体型抗氧化剂SS-31和Mito-Q则抑制了DNA修复,促进了HCC;阐述了靶向线粒体型抗氧化剂和非靶向线粒体型抗氧化剂在HCC防治中的不同作用与线粒体内ROS和非线粒体内ROS在HCC形成中的不同作用有关,线粒体内外ROS的失衡可能诱导了DNA损伤进而促进了HCC形成。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李子涵;熊婷;熊晓丽;卢子贤;周志刚;涂剑;;甲硫氨酸腺苷转移酶1A/2A平衡与肝细胞癌[J];生物化学与生物物理进展;2018年12期
2 ;液体活检技术有望成为检测肝细胞癌的新手段[J];微创医学;2017年06期
3 曾姗姗;;经肝动脉化疗栓塞术治疗肝细胞癌的研究进展[J];中国医药导报;2016年33期
4 康富标;王玲;孙殿兴;;肝细胞癌免疫检查点阻断治疗的研究进展[J];中国免疫学杂志;2017年02期
5 骆永恒;肖恩华;;功能性磁共振成像对经肝动脉化疗栓塞术治疗肝细胞癌的效果评价[J];临床肝胆病杂志;2016年12期
6 孙培伟;白雪莉;陈义刚;高顺良;张匀;楼健颖;阙日升;梁廷波;;合并肝细胞癌多原发癌临床特点(附25例报告)[J];中国实用外科杂志;2017年03期
7 段小飞;张水军;;肝细胞癌微血管侵犯诊治[J];中华肝脏外科手术学电子杂志;2017年02期
8 郑美玲;华海清;;奥沙利铂治疗肝细胞癌耐药的相关机制研究进展[J];临床肿瘤学杂志;2017年04期
9 王春艳;吴斌;兰川;邓大炜;张光年;冷政伟;李建水;;经导管肝动脉化疗栓塞术联合索拉非尼治疗晚期肝细胞癌的效果[J];中国医药导报;2017年14期
10 杨永平;;肝细胞癌防治热点与挑战[J];肝癌电子杂志;2016年02期
11 郝蕊;李想;郭玉明;彭健;孟坤;;阿可拉定治疗肝细胞癌及其他肿瘤的机制[J];肝癌电子杂志;2016年02期
12 王瀚;丛文铭;;双表型肝细胞癌新亚型的临床病理学研究进展[J];中国肿瘤临床;2017年12期
13 章泽宇;程红岩;;PET/CT在肝细胞癌中的临床应用及进展[J];临床肝胆病杂志;2017年07期
14 沈利;李红霞;;趋化因子及其受体在肝细胞癌中的相关研究进展[J];肝脏;2017年10期
15 董德硕;刘兆玉;;槐耳颗粒联合经肝动脉化疗栓塞术治疗肝细胞癌的研究进展[J];临床肝胆病杂志;2017年10期
16 ;液体活检技术或有望成为早期方便检测肝细胞癌的新型手段[J];生物医学工程与临床;2017年06期
17 朱晓佳;杨力;;2004-2009年间美国非酒精性脂肪性肝病与肝细胞癌的关系[J];临床肝胆病杂志;2016年01期
18 孟坤;郭玉明;;肝细胞癌机制研究进展及靶向治疗药物研发与应用[J];肝癌电子杂志;2015年03期
19 董家鸿;;肝细胞癌精准外科治疗[J];肝癌电子杂志;2014年01期
20 ;肝细胞癌治疗的昨天今天和明天[J];中国肿瘤临床与康复;2013年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨甲梅;;肝细胞癌外科治疗摘要[A];发挥中西医优势治疗原发性肝癌——香山科学会议第461次学术讨论会画册[C];2013年
2 卞读军;;肝细胞癌经导管动脉化疗栓塞前后磁共振波谱研究[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年
3 贾建伟;赵洁;;肝细胞癌领域研究现状与进展[A];中医药防治感染病之研究(九)——第九次全国中医药防治感染病学术交流大会论文集[C];2009年
4 陈孝平;;肝细胞癌外科治疗进展[A];湖北省第21届肿瘤学术大会论文汇编[C];2011年
5 肖恩华;;不同TACE方式治疗肝细胞癌病理分子生物学改变[A];中华医学会第十八次全国放射学学术会议论文汇编[C];2011年
6 李旭;;中国东北地区肝细胞癌病因学及治疗方法的分析[A];中华医学会第十三次全国感染病学术会议论文汇编[C];2014年
7 段文龙;黎乐群;;乙型肝炎血清标记物与肝细胞癌根治术后患者预后的相关性分析[A];第八届中国肿瘤学术大会暨第十三届海峡两岸肿瘤学术会议论文汇编[C];2014年
8 孙厚坦;赵威武;陈朝旻;徐晓燕;滕红;李秦;李涵哲;;门静脉超声造影对肝细胞癌血供的观察[A];中国超声医学工程学会第三届全国介入超声医学学术会议论文汇编[C];2015年
9 杨永平;;经皮氩氦刀冷冻治疗肝细胞癌的安全性和疗效[A];中国超声医学工程学会第三届全国介入超声医学学术会议论文汇编[C];2015年
10 李猛;李志艳;田江克;董晓宇;张岩峰;刘洋;李晨;袁明星;赵红伟;;超声引导经皮射频消融治疗肝细胞癌疗效及并发症分析[A];中国超声医学工程学会第三届全国介入超声医学学术会议论文汇编[C];2015年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡伟;影像组学技术在预测肝细胞癌病人手术安全性的应用研究[D];南方医科大学;2018年
2 何静彩;NCOA5在肝细胞癌中的功能及机制的研究[D];南方医科大学;2018年
3 张起帆;AIF-1在肝细胞癌中的表达的临床意义及其对肝癌细胞细胞生物学行为的影响[D];南方医科大学;2018年
4 刘静;联合干预肝细胞氧和氧化应激感受器抑制肝纤维化的实验研究[D];东南大学;2017年
5 胡姣姣;HBx上调IncRNA UCA1参与肝细胞癌发生机制的研究[D];东南大学;2016年
6 林志坤;整合素β5在肝细胞癌中的生物学功能及机制研究[D];大连医科大学;2018年
7 郑琳;外周血Midkine、CTCs检测在肝细胞癌诊断与介入治疗疗效评估中的研究[D];郑州大学;2018年
8 潘耀振;POU5F1B通过激活AKT,miR-660通过抑制PPP2R2A促进肝细胞癌的增殖[D];苏州大学;2018年
9 姬翔;G9A在人类肝细胞癌中的表达分析及对肝细胞癌细胞增殖和自噬的作用研究[D];武汉大学;2015年
10 鲍蕾蕾;AGTR1对肝癌细胞生物学特性影响及其靶向治疗作用的实验研究[D];中国人民解放军海军军医大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 倪菲;TACE联合RFA及阿帕替尼治疗中晚期肝细胞癌的临床研究[D];昆明医科大学;2018年
2 范凯;肝星状细胞对γδT细胞的作用及其对肝细胞癌的影响[D];重庆医科大学;2017年
3 曾文;CMTM7在肝细胞癌中的表达及生物学功能研究[D];桂林医学院;2018年
4 许晔凯;肝细胞癌行解剖性切除与非解剖性切除术预后结果的meta分析[D];昆明医科大学;2018年
5 王坚武;RAD51D3'-UTR miRNA靶位点遗传变异与肝细胞癌易感性研究[D];桂林医学院;2018年
6 田野;DSA与增强CT对于肝细胞癌术后早期复发的影像学对比研究[D];河北医科大学;2018年
7 陈茂东;基于MR影像组学的肝细胞癌与血管瘤鉴别诊断的应用研究[D];南方医科大学;2018年
8 李元涛;乙型肝炎病毒相关性肝癌的发病机制及抗病毒治疗进展[D];河北医科大学;2018年
9 田亚英;脂联素通过上调ACSL1抑制肝细胞脂性凋亡[D];南华大学;2018年
10 毛磊;术前PLR、NLR、MLR、SII、SIRI对肝切除术后肝细胞癌预后的影响[D];河北医科大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 王丹 管九苹;肝细胞癌标志物研究获新进展[N];健康报;2013年
2 李杰;不能手术切除肝细胞癌的治疗[N];科技日报;2006年
3 中国抗癌协会临床肿瘤学协作专业委员会主任委员 秦叔逵;治疗肝细胞癌 别只盯着靶向药[N];健康报;2013年
4 ;新化合物 有望对抗肝细胞癌[N];健康报;2006年
5 吴一福;四军医大唐都医院发现硒蛋白P与肝细胞癌发生有关[N];中国医药报;2007年
6 刘毅峰;姑息治疗未占主导地位[N];医药经济报;2003年
7 湖南中医药大学第一附属医院国家中医肝病防治中心;丙肝是沉默的疾病[N];大众卫生报;2008年
8 记者 胡德荣 通讯员 谭珊;DKK1蛋白可作为肝癌诊断标志物[N];健康报;2012年
9 彭萍;腹泻“泄露”癌机密[N];大众卫生报;2004年
10 本报记者 吴若琪;用好综合治疗手段的洪荒之力[N];中国医药报;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978