硫化氢和一氧化氮在急性肝损伤中交互作用的信号转导机制探讨

The establishment of animal model may help to explore the metabolic regularity of the CSE/CBS-H2S synthesis interacted with the iNOS/eNOS-NO synthesis in acute liver injury induced by wound. Moreover, the internal regulatory mechanism in H2S synthesis is to be observed in this condition. On cellular level, the downstream signal transduction of H2S and NO in LPS-induced hepatic injury will be discussed individually. And then, the influence of nitric oxide on ERK1/2, Nrf2, PKCε-p44/42-STAT3 in H2S downstream signal path or MAPKp38, ERK1/2 in upper-stream is to be observed. Correspondingly, it is necessary to discuss whether or not H2S effects on the down- or upper-stream signal pathway of NO, such as NO-ONOO-, NF--Κb etc. According to our hypothesis, the interaction of H2S and NO will be helpful to declare the cellular signal transduction in gaseous transmitters. Moreover, it will give us a bright future in developing the new pharmaceutical.

探讨创伤诱导急性肝损伤过程中CSE/CBS-H2S体系和iNOS/eNOS-NO体系的变化规律及其在急性肝损伤发生上H2S和NO之间的交互作用；观察CSE-H2S和CBS-H2S之间可能存在的调节作用；在细胞水平，分别观察在LPS诱导肝细胞损伤过程中H2S和NO下游信号转导通路的作用，探讨NO对H2S下游信号转导通路ERK1/2、Nrf 2、PKCε-p44/42-STAT3的影响；探讨H2S对NO下游信号转导通路NO-ONOO-的影响。探讨H2S对LPS诱导肝细胞iNOS-NO体系变化调节作用的上游信号转导机制NF-κB的影响；探讨NO对LPS诱导肝细胞CSE/CBS-H2S体系变化调节作用的上游信号转导机制MAPK p38、ERK1/2的影响；在大鼠动物整体水平，初步探讨急性肝损伤过程中 CSE/CBS-H2S体系对eNOS上游信号转导通路PI-3K -Akt的影响。

气体信号分子硫化氢（H2S）与一氧化氮（NO）在不同水平存在着交互作用并调节彼此的功能，实现其综合的生物学效应。本项目前期研究发现，大鼠后肢软组织挫压伤诱导MODS动物模型中，结果提示内源性NO参与介导急性肝损伤；同时，诱导肝组织CSE表达下调，H2S生成减少，CSE抑制剂PAG可加重肝损伤而给予NaHS可使肝损伤减轻。本项目旨在进一步阐明急性肝损伤过程中CSE/CBS-H2S体系和iNOS/eNOS-NO体系之间交互作用及其生物学效应。动物整体水平以合成酶抑制剂作为工具，细胞水平以RNAi技术为手段，观察H2S与NO体系上下游信号转导通路之间的相互调节作用。结果表明，急性肝损伤过程中，抑制CSE/CBS-H2S体系可上调iNOS/eNOS-NO体系表达，给予外源性H2S供体可抑制iNOS/eNOS-NO体系；抑制iNOS/eNOS-NO体系可使CSE/CBS-H2S体系表达增加，而NO供体SNP可抑制CSE/CBS-H2S体系。另外在细胞水平，我们发现抑制内源性H2S生成可导致正常培养的肝细胞凋亡，且CSE-CBS之间存在一定的相互调节关系；而CSE/CBS-H2S体系调节LPS诱导的肝细胞凋亡呈现生理-病理，少量-多量的动态调节特点，凋亡涉及线粒体途径，并可能涉及PKCε-p44/42-STAT3信号通路发挥作用。NO-ONOO—体系亦可在LPS诱导的肝细胞损伤中发挥调节作用，内源性NO减少可明显缓解LPS诱导的细胞凋亡；而外源性ONOO—的加入可显著提高PKCε-p44/42-STAT3信号通路蛋白表达并增加细胞凋亡率。抑制CSE/CBS-H2S体系可导致LPS诱导的急性肝损伤中iNOS上游NF-κB和eNOS上游PI-3K-Akt的表达增加；外源性H2S缓释供体GYY4137可抑制NF-κB与PI-3K-Akt的表达。外源性H2S可调节LPS诱导急性肝细胞氧化损伤中Nrf2核移位蛋白表达增加。同时本项目中也证明了相应浓度的外源性H2S缓释供体GYY4137与速释供体NaHS对细胞的功能及生物学作用无明显差异。通过本项目，初步明确了气体信号分子H2S与NO在介导急性肝（细胞）损伤过程中，不仅通过各自的信号途径、衍生物发挥作用，而且在各自的上、下游信号转导通路、酶分子表达中存在着交互作用并影响着急性肝（细胞）损伤的严重程度。藉此尝试从新的角度揭示急性肝损伤机制。