Wnt/β-catenin信号调控管样反应性细胞在胆管损伤修复中的作用

Bile ducts injury and repair poorly is an important factor in hepatobiliary diseases. Studies showed that Wnt signal pathway plays a significant role in bile ducts development and diseases. But the role of Wnt in the mechanism of bile duct injury/repair is still unclear. Our previous study found that, in the process of bile duct injury, ducts reactive cells (DRCs) increased, modifying β-catenin gene can affect the bile duct injury repair in certain cells, and regulate the differentiation of induced pluripotent stem cells（iPSCs） to bile duct cells. So we propose that Wnt/β-catenin signaling regulates bile duct regeneration through regulation of DRCs differentiation. We will use the Cre-loxp gene knockout and genetic tracing technique and with the marker of cell death genetic mice models. We also use bile duct injury model and in differentiation of iPSC cells and DRCs cells of Wnt/β-catenin in vitro . This study will further reveal the role in the repair of bile duct injury from Wnt/β-catenin so as to provide new ideas for the prevention and treatment of biliary diseases.

胆管损伤及修复不良是肝胆相关疾病的重要因素。研究发现，Wnt信号通路参与胆道疾病的发病过程。但是Wnt如何调控管样反应性细胞（DRCs）来参与胆管损伤修复过程，仍是一个谜。我们前期研究发现，胆管损伤过程中，具有双向分化潜能的DRCs增多，Wnt影响胆管再生过程；修饰Wnt通路的β-catenin基因可影响DRCs增殖分化；Wnt信号还可调控多能干细胞（iPSCs）向胆管细胞分化的过程。据此，我们提出假说：Wnt／β-catenin信号通过调控DRCs分化来参与胆管损伤修复过程。我们将利用 Cre-loxp基因敲除和遗传示踪技术，采用胆管损伤动物模型，可操控的带标记细胞死亡的动物模型，体外iPSCs细胞和DRCs细胞诱导分化实验，明确Wnt/β-catenin在胆管细胞再生中的作用。本研究将进一步揭示Wnt信号在胆管损伤修复中的作用机制，从而为胆管相关疾病的治疗提供新的思路。

背景：胆管损伤及修复不良是肝胆相关疾病的重要因素。研究发现，Wnt信号通路参与胆道疾病的发病过程。但是Wnt如何调控管样反应性细胞（DRCs）来参与胆管损伤修复过程，仍是一个谜。我们前期研究发现，胆管损伤过程中，具有双向分化潜能的DRCs增多，Wnt影响胆管再生过程；修饰Wnt通路的β-catenin基因可影响DRCs增殖分化；Wnt信号还可调控多能干细胞（iPSCs）向胆管细胞分化的过程。本课题为进一步揭示了Wnt信号在胆管损伤修复中的作用机制，我们利用 Cre-loxp基因敲除和遗传示踪技术，采用胆管损伤动物模型，可操控的带标记细胞死亡的动物模型，体外iPSCs细胞和DRCs细胞诱导分化实验等方法，结果如下：1.实验验证DDC模型小鼠中出现的原始管样结构是新生小胆管，由管样反应性细胞（DRCs）构成的。2.体外培育分离DRCs发现该类细胞和胚胎肝干细胞（BNL-Cl2）具有极为相似的细胞形态以及生长特性，且DRCs高表达胆管细胞、肝细胞及肝祖细胞细胞表面标记物。3.Lgr5CreERT2 DDC模型小鼠新生小胆管周围，Lgr5+细胞明显增多，4.体外实验证实在新生DRCs中，转入β-catenin过表达质粒能够促进DRCs增殖及分化，而转入shRNA干扰后则使DRCs增殖及分化活力下降。本课题明确了胆管细胞再⽣过程中新生管样反应性细胞是一类具有双向分化潜能的细胞，进一步明确了DRCs的⽣物学特性，且Lgr5是DRCs的特殊分子标记，此外，在胆管损伤修复中，Wnt / β-catenin信号是通过调控DRCs向胆管细胞分化来实现胆管再生的。本课题的顺利实施，为迫在眉睫的胆道疾病治疗提供新的⼿段和思路。