胆管反应中CK19阳性细胞在肝脏损伤修复的时空行为的研究

早在半个世纪前就已发现，肝脏受到某些特定因素的损伤后，其门管区内可出现一种称之"卵圆细胞"浸润的病理学改变（目前多称之为胆管反应），但这一改变与肝脏损伤修复之间的关系则一直缺乏认识。申请人实验室在"胆管反应所涉及细胞类型"的前期研究中发现，胆管反应中有一些处于增殖状态的CK19阳性细胞，而这些细胞的出现又与其肝脏损伤修复的发生有一个平行关系，由此便慢慢地意识到了"胆管反应中处于增殖状态的CK19阳性细胞可能是严重肝脏损伤修复的结构基础"的可能性。本项目拟采用Cre-loxP系统，对胆管反应中CK19阳性细胞进行示踪标记，进而在活体内原位地分析其阳性细胞在肝脏损伤修复过程中的时空行为。同时，也将分离处于不同分化状态的CK19阳性细胞的后裔细胞，分析其分化调控的关键分子。通过本项目的研究，有望丰富肝脏损伤修复的细胞生物学基础及其调控机制的认识，发现人为干预肝脏修复过程的候选靶标 。

组织干细胞对于哺乳动物机体稳态的维持具有重要意义，然而肝脏作为体内最重要的消化器官之一，成体肝脏干细胞怎样参与肝脏细胞的更替与修复却是领域内未解决的基本问题，甚至“肝干细胞是否存在”也一直备受争议。目前，研究肝干细胞主要的困难是缺乏有效的肝干细胞的标志物来示踪肝干细胞。本项目通过CK19-CreERT -Rosa26-GFP谱系追踪的小鼠示踪胆管来源的细胞和分化产生的子代细胞，对这群细胞进行单细胞水平的RNA深度测序，发现了肝干细胞群体和其分化产生的子代细胞群体，并描述了各个群体的功能特征和肝干细胞各个分化阶段的分子指纹图谱和主要分化等级的分子“分化树”。首次发现并证明了肝干细胞静息和活化状态的表面分子标志，同时找到了激活静息肝干细胞的关键因子。.根据对肝干细胞的分子“分化树”的生物信息学的分析，发现了肝干细胞分化调控的关键因子，并实现了小鼠成纤维细胞向肝干细胞（iHepSCs）的转分化，同时证明iHepSCs不仅具有增殖能力和双向分化潜能，而且还能再殖至Fah-/-小鼠和DDC小鼠肝脏内参与损伤的修复，显示出iHepSCs具有潜在的临床应用价值。.通过在Fah-/-小鼠连续移植肝细胞的方法，发现无论是小鼠还是人的衰老的肝细胞在反复增殖的过程中具有衰老抑制的现象。所移植的衰老肝细胞在年轻小鼠的肝脏中，其衰老特性可以逆转，即“返老还童”。进一步的研究发现，增殖过程中肝细胞衰老抑制或逆转的机制与端粒酶活性再激活、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子表达抑制、以及倍体转换发生有关。.结合纳米肿瘤学、中医药等学科的知识,系统深入地对氧化亚铜纳米粒（CONPs）在恶性肿瘤治疗中临床应用潜力及机制进行了探讨。体外研究表明CONPs可选择性诱导肿瘤细胞系Hela细胞发生凋亡。利用小鼠黑色素瘤B16-F10细胞皮下荷瘤小鼠，发现CONPs可抑制肿瘤的增殖，延长小鼠生存期，还发现小鼠可快速排泄CONPs, 且未观察到CONPs明显的肝肾毒性，提示其良好的应用潜力。机制研究发现，CONPs可通过胞吞作用进入细胞内部，并富集于线粒体周围、破坏线粒体膜完整性，引起线粒体内细胞色素C的释放，启动线粒体凋亡信号通路。