基于PPARα探讨慢加急性肝衰竭发病过程中内质网应激功能转换的分子调控机制

We recently discovered that the different severity of endoplasmic reticulum stress (ERS) is triggered and induces the function conversion from protective to apoptotic effects in the process of acute-on-chronic liver failure(AoCLF) , but its molecular regulatory mechanism is still to be further explored.. Based on our work that: ① the mild ERS is triggered in chronic hepatitis B(CHB) patients and the severe ERS is triggered in AoCLF patients; ② the different severity of ERS differently regulates the characteristic expression of peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα): the mild ERS promotes the expression of PPARα and the severe ERS inhibits the expression of PPARα; ③ the activation or knock-down of PPARα can protect or aggravate liver injury, respectively; ④ inhibition of ERS can promote the expression of PPARα; and ⑤ the activation or knock-down of PPARα can down-regualte or up-regulate the expression of CHOP. Therefore, we propose a hypothesis: the different severity of ERS regulates differently PPARα to take part in the pathogenesis of AoCLF.. In this proposal, we will extend our work to address the role of ERS-PPARα in the pathogenesis of AoCLF. First, using clinical specimens, we will detect the expression of ERS-related genes and PPARα in the development of AoCLF and analyse theirs relativity. Second, using primary hepatocyte and animal, we explore how the different severity of ERS to regulate PPARα and detect the function of PPARα in ERS. Then, we will further investigate that PPARα mediates CHOP to take part in the function conversion of ERS. Finally, under the premise of ERS inhibition, we will explore the influence of inducement or inhibition of PPARα on inflammation and hepatocyte apoptosis in AoCLF mice model.. In summary, through this study, we will unveil the new mechanisms of AoCLF, which may be valuable for new therapeutic treatment.

我们最新发现：慢乙肝重症化引起的慢加急性肝衰竭（AoCLF）发病过程中呈现不同严重程度内质网应激（ERS）而发生功能转变，但其分子调控机制不清。前期证实氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）激活和下调分别改善和加重肝衰竭肝损伤，且在ERS严重程度逐渐增加的过程中PPARα呈现出先升高后下降的表达特征。基于以上发现，提出“不同严重程度ERS区别性调控PPARα参与AoCLF发生”的假说。为验证假说，首先借助临床标本，明确不同严重程度ERS相关指标和PPARα在肝脏中的表达及相关性；其次在细胞和动物水平确定PPARα在不同严重程度ERS中的调控和功能；再利用细胞模型，进一步阐明PPARα介导CHOP实现ERS功能转换的分子机制；最后利用AoCLF小鼠模型，阐明抑制ERS是否通过PPARα而改善肝损伤。本研究有望阐明ERS-PPARα分子通路在AoCLF发病中的关键作用，为临床防治提供新思路。

慢性乙肝重症化引起的慢加急性肝衰竭（acute on chronic liver failure，ACLF）是我国乙肝患者死亡的重要原因之一。其发病过程中呈现内质网应激（endoplasmic reticulum stress, ERS）程度逐渐增加，其功能由保护作用转为促损伤作用，但是其功能转换的调控机制目前不清。在本研究中，我们探讨PPARα（Peroxisome Proliferator Activated Receptor alpha，过氧化物酶增殖物激活受体α）在内质网应激功能转换中的重要作用。.本研究首先使用内质网应激诱导剂TM（Tunicamycin，衣霉素）和TG（Thapsigargin，毒胡萝卜素）诱导细胞内质网应激。检测GRP78、CHOP、PPARα以及自噬相关基因在不同严重程度的ERS中的表达情况。然后，在轻度ERS中，敲减PPARα，在严重ERS中，激活PPARα的表达，检测PPARα对不同严重承德的ERS介导细胞结局的影响。通过调控自噬激活与CHOP表达，检测在不同严重程度的ERS中PPARα介导的信号通路转换分子机制。并且诱导小鼠ERS，检测GRP78、CHOP、PPARα以及自噬相关基因的表达情况。进一步，在慢性乙型肝炎，ACLF患者肝组织中检测到GRP78、CHOP、PPARα以及自噬相关基因表达趋势与体外实验一致。.根据以上研究，我们得出结论：PPARα在ERS功能转换中发挥了关键作用，在轻度内质网应激中通过PPARα-自噬通路促进细胞恢复稳态，在严重的内质网应激中通过PPARα-CHOP通路促进细胞凋亡。此外慢加急性肝衰竭发病过程中，患者肝组织中呈现ERS由轻度到重度的转变，PPARα所介导的分子通路在内质网应激功能转换中发挥了关键作用，为其致病机制研究提供了新的分子靶点。.依托本研究项目，我们取得了丰硕的研究成果，其中期刊论文23篇（其中SCI论文10 篇，中文核心期刊文章13篇），参加国内和国际学术会议4次（国际会议4次），并在大会上汇报科研成果，培养博士研究生4名和硕士研究生6名。