HBV X蛋白下调线粒体保护蛋白SIRT3在HBV感染诱导的氧化应激反应中的作用及机制研究

Hepatitis B virus (HBV) infection induced-oxidative stress leading to DNA damage is closely associated with chronic hepatocyte injury,which .may finally lead to chronic hepatitis,liver fibrosis and liver cirrhosis et al.So far the molecular mechanism responsible for HBV-induced oxidative stress is unknown. From preliminary data, we found that both HBV infection and overexpression of HBV x protein can cause oxidative stress in HepG2 cells accompanied with reduced expression level of mitochondrial protective protein SIRT3. Based on these findings, we hypothesize that HBx caused cellular oxidative stress,at least in part, through downregulating SIRT3 expression level. This study will further characterize the function of SIRT3 in HBx-induced oxidative stress and investigate the molecular mechanism under regulation of SIRT3 by HBx.Finally, we will evaluate the effect of HBx-SIRT3-ROS pathway on both HBV replication and cell fate.This study will provide a deep understanding between gene expression change and cellular response in hepatocyte after HBV infection.

HBV感染诱导的氧化应激反应是造成慢性肝损伤的重要原因，与慢性乙型肝炎，肝纤维化，肝硬化等乙肝相关性疾病的发生密切相关。目前关于HBV感染诱导细胞氧化应急反应的分子机制尚不明了。通过前期研究，我们发现HBV复制及HBx蛋白的过表达均可诱导肝癌细胞的氧化应激反应，同时HBx的过表达显著抑制线粒体保护蛋白SIRT3的mRNA及蛋白水平，因此我们推测HBV感染有可能通过下调SIRT3的表达从而诱导了细胞氧化应激反应，导致细胞过量氧自由基的产生，从而造成了肝细胞的损伤。基于上述理论及前期发现，本课题拟将进一步证实SIRT3在HBx诱导氧化应激反应中的作用，并深入研究HBx调控SIRT3表达的分子机制，最后从病毒及宿主细胞两方面研究HBx-SIRT3-ROS通路对病毒自身的复制及宿主细胞命运的影响。本项目的开展将有利于我们加深对病毒感染与宿主基因及宿主细胞的反应三者的相互作用的了解.

HBV(hepatitis B virus)感染尤其是HBx(HBV X protein)表达伴随着细胞氧化应激反应，而氧化应激参与了多种病理过程的发生，如DNA损伤、细胞存活、细胞凋亡等。然而很少有研究阐明在氧化应激时哪些宿主因子可以发挥保护细胞自身的作用。本研究发现HBV感染诱导了细胞氧化应激反应，并且证实HBx蛋白在HBV感染诱导的氧化应激反应中发挥了主要作用。SIRT3是线粒体ROS产生的重要调节因子，我们发现HBx可以抑制线粒体蛋白SIRT3的启动子活性进而下调了SIRT3 mRNA和蛋白水平的表达，重要的是SIRT3能减少HBx诱导的ROS(reactive oxygen species)的产生，通过检测γH2AX 和AP sites，我们也证实SIRT3减少了HBx表达细胞的氧化损伤。而且，我们也观察到氧化剂H2O2能显著促进HBV的复制，而抗氧化剂NAC(N-acetyl-L-cysteine)能显著抑制HBV的复制。更有意义的是SIRT3能直接抑制HBV的复制，也能抑制氧化应激对HBV复制的促进作用。总之，这些数据揭示HBx可以诱导氧化应激反应并且促进细胞的氧化损伤和HBV复制，SIRT3能增强HBx表达细胞对氧化损伤的抵抗作用，并且可能通过减少细胞的ROS水平抑制HBV的复制。本研究结果阐述了SIRT3在HBx诱导的氧化应激引起的肝脏病理过程中的生理意义，为加深对病毒感染与宿主基因及宿主细胞的反应三者的相互作用的了解，优化HBV相关的慢性肝病及原发性肝癌的治疗方案提供了新的方向及理论依据。