间充质干细胞强化肝细胞自噬治疗急性肝功能衰竭的作用及机制研究

Mesenchymal stem cells (MSCs) transplantation has been proven to be an effective therapy for acute liver failure (ALF), expected to become an alternative way instead of liver transplantation for ALF. But the major mechanism of MSCs transplantation for ALF remains controversial. Autophagy exists in many pathological processes and plays an important role play in the maintenance of intracellular homeostasis. By now, no research aims to explore the regulation effect of MSCs on hepatocytes autophagy in ALF. Based on our prior research and combined with the latest opinions, the applicant proposed: Regulating autophagy by Beclin 1 is the main mechanism of MSCs transplantation for ALF. In order to prove this hypothesis, this study intends to do the following research: to explore the therapeutic effect of MSCs transplantation for ALF and the relationship between autophagy and liver injury; to explore whether MSCs can enhance autophagy of damaged hepatocytes; to explore the key protein involving in autophagy modulation; to construct Beclin1 shRNA and explore the role of Beclin1. The successful completion of this project will enrich the mechanism of MSCs transplantation in the treatment of ALF and provide a broader application of the treatment approach for ALF.

既往研究证实MSCs治疗ALF是一种有效的方式，有望替代肝移植成为治疗ALF新手段。但MSCs治疗ALF的主要机理仍存有争议。目前发现细胞自噬存在于大量病理过程中，对维持细胞内稳态具有重要作用。但目前尚没有研究探索ALF中MSCs对肝细胞自噬的调节作用。本课题在之前研究的基础上，结合国内外最新研究成果，创新性提出：MSCs通过上调Beclin1促进损伤肝细胞发生自噬进而减轻肝损伤可能是MSCs移植治疗ALF的新机制。为证实以上假设，本研究拟：明确MSCs移植对ALF的治疗作用，并探索自噬与肝损伤的关系；探索MSCs是否能够强化损伤肝细胞的自噬；构建自噬相关蛋白芯片，筛选MSCs调节损伤肝细胞自噬的关键蛋白；构建Beclin1 shRNA，探索Beclin1在MSCs调节损伤肝细胞自噬中的作用。本项目的顺利完成将丰富MSCs移植治疗ALF的机理，为ALF的治疗提供更广阔的应用途径。

近年来，大量动物和临床试验均证实了干细胞移植治疗急性肝衰竭的有效性和可行性，为包括急性肝衰竭在内的终末期肝病治疗提供了新的思路。但目前关于干细胞移植治疗急性肝衰竭的机理尚不明确。目前发现细胞自噬现象存在于大量生理和病理过程中（包括急性肝损伤），对维持细胞自身的内稳态具有重要作用。申请者之前的研究已经证实了MSCs移植治疗ALF的疗效，同时在研究中发现MSCs移植后肝脏自噬相关蛋白LC3表达增高，因而推测MSCs移植治疗ALF可能与调节自噬有关。本课题在之前研究的基础上，结合国内外最新研究成果，创新性提出：MSCs通过上调Beclin1促进损伤肝细胞发生自噬进而减轻肝损伤可能是MSCs移植治疗ALF的新机制。本项目通过三年研究，不仅证实了最初的假设，还有一些新的发现。总结如下：1、明确了MSCs移植对ALF的治疗作用；2、通过体内、体外实验，证实了MSCs能够强化损伤肝细胞的自噬； 3、发现MSCs通过调节PI3K/AKT通路调节损伤肝细胞自噬；4、发现HO-1介导了MSCs调节PI3K/AKT通路。本课题的顺利完成，我们寻找到了MSCs移植治疗急性肝衰竭的新机制，揭示和补充了干细胞移植治疗急性肝功能衰竭的机理，完善了干细胞治疗领域的理论基础，为干细胞移植治疗肝功能衰竭提供了新的思路与更广阔的应用途径。