β1,6 N-乙酰氨基葡萄糖转移酶V调控肝纤维化的机制研究

蛋白糖基化修饰最常见的变化是N-糖链大小和分支数改变，β1,6 N-乙酰氨基葡萄糖转移酶V(GnT-V)是催化合成N-糖链GlcNAcβl，6分支结构的限速酶。肝纤维化是各种慢性肝病发展到肝硬化的共同病理过程。我们在前期研究中发现肝纤维化动物肝组织的GnT-V表达水平升高，降低GnT-V的表达水平能减少肝脏星状细胞（HSC）的糖基化程度并抑制HSC的增殖速度与胶原蛋白产量。在动物实验中，GnT-V基因沉默能有效抑制肝纤维化的发生。本项目将在此基础上，建立多种肝纤维化动物模型，研究GnT-V表达水平在肝纤维化发生过程中的时空变化规律及其与肝纤维化病程发展的关系，阐释GnT-V在HSC激活、增殖与迁移过程中的作用机制，并整合细胞水平与动物体内的研究，探索GnT-V调控肝纤维化发生的作用机制。这些研究将为从糖生物学的角度了解肝纤维化发生的分子机制提供新的研究思路和实验依据。

肝纤维化是多种肝病共同的病理过程，近年来的研究发现糖基化修饰在肝纤维化发生过程中发生了特异性的改变，有望成为肝纤维化新的治疗靶点。β1,6 N-乙酰氨基葡萄糖转移酶V（N-acetylglucosaminyltransferase V, GnT-V）是催化N-糖链的分子量大小和分枝数改变的一种重要限速酶。然而GnT-V在肝纤维发生过程中的作用机制尚未明确。本课题的研究发现在四氯化碳（CCl4）及硫代乙酰胺（TAA）等小鼠肝纤维化模型中，肝组织的GnT-V表达水平在肝纤维化发生的过程中显著上调, 双重免疫荧光分析肝纤维化组织中GnT-V和α-SMA共表达的情况也证实了上述结论。分离肝纤维化小鼠的肝细胞及星状细胞同样发现细胞中GnT-V表达水平在肝纤维化发生的过程中持续升高。构建能够在体内表达GnT-V siRNA的重组腺病毒，经尾静脉注射重组腺病毒载体表达靶向GnT-V的siRNA，可以显著减低肝组织GnT-V的表达水平并抑制CCl4及TAA诱导的小鼠肝纤维化。体外实验则发现下调肝星状细胞中GnT-V的表达水平能有效抑制肝星状细胞的激活、增殖和迁移，降低与上述过程密切相关的TGF-β/Smad 和 PDGF/Erk信号通路。免疫沉淀和凝集素印迹的结果则表明下调星状细胞的GnT-V表达水平降低了TGF-β受体的N-型糖基化程度。此外，GnT-V的表达水平变化还直接影响了星状细胞的活化状态。TGFβ诱导的肝细胞表皮-间充质转换（epithelial-mesenchymal transition，EMT）与肝纤维化发生密切相关，我们发现降低小鼠肝细胞中GnT-V的表达水平能有效降低细胞中的TGFβ/Smad信号传导，并抑制肝细胞从上皮细胞表型向间充质细胞表型的转换，同时抑制了间充质细胞特异基因的表达上调和细胞迁移能力的增加。综上所述，本课题通过动物体内、外的研究，初步发现了GnT-V调控肝纤维化发生的作用机制，为从糖生物学的角度了解肝纤维化发生的分子机制，提供了新的研究思路和实验依据。.课题研究按照项目计划书的要求进行，工作进展顺利，已按原计划完成了工作目标。项目进行期间培养硕士研究生9人，其中3人已顺利毕业获得学位，1人直接转读博士；培养博士研究生1人，即将毕业。项目进行期间共发表的SCI论文5篇，另有一篇SCI论文修回中。