玻连蛋白/整合素avβ5在oxLDL诱导的脂肪肝肝窦功能障碍中的作用机制

oxLDL is one of the risk factors for hepatic sinusiodal dysfunction of diabetic fatty liver disease. Combination of vitronectin (VN) with its receptor intergrin avβ5 mediates the signal transduction. Our previous studies have shown that oxLDL combines with LOX-1 which leads to the change in structure and function of liver sinusoidal endothelial cells (LSEC). In addition, we found that oxLDL increased the expression of avβ5 in LSEC. However, the role of avβ5 in hepatic sinusiodal dysfunction remains unknown. In this study, by using diabetic fatty liver disease mice model, the degree of sinusiod capillarization in hepatic sinusiodal dysfunction and expressions of LOX-1 and avβ5 gene knockout mouse and the modern molecular biological appoaches, we will investigate the mechanisms by which oxLDL in combination with LOX-1 increased the expression of VN/integrin avβ5, activates FAK/Rho GTPase pathway and promotes the occurrence of hepatic sinusiodal dysfunction in hepatic tissue or LSEC at the levels of animal, cell and molecule. The aim of this study is to explore the mechanism of VN/integrin avβ5 mediated fatty liver disease and to provide a theoretical basis for the prevention and treatment of diabetes with fatty liver disease.

氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)诱导的肝窦功能障碍是糖尿病合并脂肪肝的重要病理机制。玻连蛋白(VN)与整合素avβ5结合可介导细胞信号转导。我们前期研究表明，oxLDL与LOX-1结合导致肝窦内皮细胞(LSEC)功能障碍伴随LSEC整合素avβ5表达上调，然而avβ5在肝窦功能障中的作用机制不清，国内外未见报道。本研究利用糖尿病脂肪肝小鼠模型，观察肝窦功能障碍中毛细血管化程度和VN、avβ5及LOX-1表达水平；利用基因工程小鼠研究LOX-1 和VN/avβ5是否介导了FAK/Rho GTPase的变化以及肝窦功能障碍与其依赖程度；在细胞水平进一步确认oxLDL引起肝窦功能障碍的分子机制，包括oxLDL对VN、avβ5、LOX-1及FAK/Rho GTPase表达的影响。旨在探讨糖尿病状态下VN/avβ5介导oxLDL诱导脂肪肝肝窦功能障碍的分子机制，为防治糖尿病合并脂肪肝提供理论依据。

氧化型低密度脂蛋白、高糖诱导的肝窦功能障碍是糖尿病合并脂肪肝的重要病理机制，整合素avβ5参与了这一过程，然而具体作用机制不清。本项目从分子、细胞和动物水平探讨整合素avβ5在高糖/oxLDL状态下诱导HLSECs功能障碍和肝窦毛细血管化的分子机制及相关信号途径。采用siRNA、RT-PCR、Western blotting、免疫荧光、扫描电镜、Masson染色、硝酸银染色、体外细胞培养和建造大鼠模型等技术，通过体外培养HLSECs研究oxLDL、高糖对整合素avβ5、FAK、ERK、VN、RhoA和Rac1表达水平的变化，使用avβ5、FAK、ERK及艾塞那肽进行干预研究；利用基因工程鼠建立糖尿病合并脂肪肝大鼠模型，观察肝组织VN、avβ5及LOX-1含量、肝组织病理、基底膜及肝窦毛细血管化程度，探讨艾塞那肽对肝窦毛细血管化的影响。结果表明：1.葡萄糖/oxLDL作用下，整合素avβ5, FAK, ERK, VN的表达均以时间及浓度依赖方式增加（P＜0.05）。2. 扫描电镜示在高糖/oxLDL作用下，HLSECs窗孔的直径和数量明显小于或少于对照组，沉默整合素avβ5后窗孔数量明显增多，直径变大 (P< 0.05)。3. 用整合素avβ5抑制剂 RGDfv干预HLSECs，ERK, FAK及VN的表达下调；FAK抑制剂DF228干预后ERK及VN的表达下调，但整合素avβ5的表达没有显著变化。ERK抑制剂PD98059干预HLSECs后VN的表达下调，而整合素avβ5、FAK的表达未见明显变化（P＜0.05）。4. 高糖/oxLDL刺激下FAK、RhoA和Rac1表达增多，整合素avβ5沉默后FAK、RhoA和 Rac1表达减少。5. GLP-1降低了肝组织、细胞和血清中整合素avβ5的表达，减缓了糖尿病诱导的肝窦毛细血管化，此机制可能与激活FAK/Rho GTPase途径有关。结论：高糖/ox-LDL状态下，整合素avβ5通过FAK/ERK//Rho GTPase信号通路调节VN的表达诱导肝窦内皮细胞功能障碍，促进肝窦毛细血管化的发生发展。GLP-1通过抑制整合素avβ5表达和整合素avβ5诱导的肝窦毛细血管化而发挥保护糖尿病合并脂肪肝的作用。整合素avβ5可能是预防和治疗糖尿病合并脂肪肝的潜在靶点，GLP-1具有一定的治疗糖尿病合并脂肪肝的作用。