"FXR-SOCS3信号通路"的确立及其在抗肝脏炎症中的作用及机制研究

Both suppressor of cytokine signaling 3（SOCS3）and nuclear receptor FXR (farnesoid X receptor) play important roles in suppression of hepatic inflammation. However, it is unclear whether SOCS3 is regulated by FXR (Namely, it is unknown whether Socs3 is a novel target gene of FXR). Our preliminary study for the first time showed that FXR activation could dramatically induce SOCS3 expression and significantly repress the phosphorylation of STAT3(signal transducer and activator of transcription 3) in hepatocytes. In the present study, we will verify that Socs3 is a novel target gene of FXR by screening and identifing the exact FXR response element in Socs3 gene promoter region using a number of technologies such as reporter assy, analyzing the interaction between protein and DNA, and so on. The above studies will reveal the mechanism by which FXR induces SOCS3 expression, and confirm the existence of FXR-SOCS3 sinaling pathway in hepatocyte. Subsequently, we will investigate the significance of FXR-mediated SOCS3 upregulation (FXR-SOCS3 pathway) in the anti-inflammatary function of FXR in hepatocytes in vitro and in mice hepatic and systemic inflammation models in vivo, so that we hope to reveal that FXR-SOCS3 pathway is a novel mechansim of FXR-mediated anti-hepatic inflammation. Our study may provide a new sight for searching novel strategy to the inhibition of hepatic inflammation by targeting FXR-SOCS3 signaling pathway.

细胞因子信号抑制蛋白3（SOCS3）与核受体FXR均具有重要抗肝脏炎症的功能，但前者是否受到FXR的调控（即Socs3是否为FXR的新靶基因），目前未见报道。本项目在创新性发现"FXR能在肝细胞中显著诱导SOCS3表达，并能明显抑制STAT3磷酸化"的基础上，拟借助报告基因实验、蛋白质与DNA相互作用分析等技术，精细解析出FXR在Socs3基因启动子区中的具体反应元件，率先将Socs3鉴定为FXR的一个新靶基因，从而阐明FXR诱导SOCS3表达的分子机制，揭示肝细胞中"FXR-SOCS3信号通路"的存在；进而在体外肝细胞和小鼠体内肝脏炎症及全身性炎症模型上，探讨通过诱导SOCS3表达而发挥抗炎作用（即"FXR-SOCS3通路"）在FXR抗炎作用中的重要地位，以期揭示"FXR-SOCS3通路"是FXR抗肝脏炎症的新机制，为探索以"FXR-SOCS3通路"为靶标的抗肝脏炎症新措施提供科学依据。

已有研究表明，细胞因子信号抑制蛋白3（SOCS3）与核受体FXR均具有重要的抗肝脏炎症的功能，但前者是否受到FXR的调控（即Socs3是否为FXR的新靶基因），目前尚未见报道。在本项目中，我们发现：①经实时定量PCR和免疫印迹实验证实，活化FXR可显著上调肝细胞中SOCS3的表达；经放线菌素D实验，证实FXR对SOCS3的上调作用始发于转录水平；②经荧光素酶报告基因检测实验证实，FXR可促进Socs3基因启动子的转录活性；③经电泳迁移率变动分析实验和染色质免疫沉淀实验证实，FXR可直接结合于Socs3基因启动子区的IR9序列（-1878～-1858），表明Socs3是受FXR直接调控的一个新靶基因，即在肝细胞中存在“FXR-SOCS3”通路；④经RNA干扰实验和炎症分子检测实验证实，“FXR-SOCS3”通路能在体外肝细胞中发挥抗炎作用；⑤利用小鼠进行体内实验证实，“FXR-SOCS3”通路可在体内发挥抗肝脏炎症的功能。以上结果表明，“FXR-SOCS3”通路是FXR抗肝细胞和肝脏炎症的一个新机制，其为全面揭示FXR的抗炎机理提供了新的理论资料，为探索针对“FXR-SOCS3”通路的、防治肝脏炎症的新策略提供了科学依据。. 此外，我们还取得了如下研究结果：①发现FXR可通过上调SOCS3和miR-122的水平而抑制HCC细胞生长；②证实LXR可通过上调SOCS3和下调FOXM1的表达而抑制HCC细胞增殖；③成功建立了检测活细胞中ATG4活性的新方法，为研究ATG4相关疾病（如炎症、肿瘤等）的发生发展机制提供了一种有益工具；④发现FXR可通过促进血栓调节蛋白的表达和抑制Smad3的表达而发挥抗炎症和抗纤维化的作用，从而丰富了FXR的功能意义；⑤发现miR-1、miR-206和miR-613可通过下调LXRα的水平而抑制肝细胞的脂质生成，该发现为全面揭示LXRα的调控机制及其在脂肪性肝炎中的意义提供了新的科学资料；⑥发现5-氮杂-2′-脱氧胞苷可促进SOCS3表达，进而抑制细胞增殖；⑦证实激活“ROS-JNK-自噬”通路和增加Mcl-1稳定性是HCC细胞抵抗Bcl-2/Bcl-xL抑制剂的重要分子机制。. 就以上有关研究结果已发表期刊论文12篇（其中11篇被SCI收录）、会议论文4篇，获国家发明专利授权1项，研发ATG4活性检测试剂盒1个。