TRPM7对肝纤维化大鼠HSC增殖和凋亡的调控作用研究

肝星状细胞(HSC)增殖与凋亡失平衡是肝纤维化发生的生物学基础，抑制增殖和诱导凋亡是防治肝纤维化的重要策略。研究表明肝纤维化进展期PDGF等促纤维化因子通过PI3K/Akt/mTOR等通路促进纤维化形成，恢复期主要通过TRAIL诱导HSC凋亡。瞬时受体电位家族成员TRPM7对维持PI3K通路活性，维持细胞功能具有关键作用。我们研究发现大鼠HSC存在TRPM7的表达并在肝纤维化中高表达。鉴于TRPM7的生理功能及肝纤维化的病理机制，推测TRPM7可能与肝纤维化的形成密切相关。为此我们将运用全细胞膜片钳记录大鼠肝纤维化进展期和恢复期HSC中TRPM7电生理特征；通过TRPM7过表达、基因干扰及阻断，观察TRPM7对HSC增殖和凋亡的影响；探讨TRPM7与PI3K/Akt/mTOR通路及TRAIL凋亡通路的关系。阐明HSC中TRPM7的药理学特性，为肝纤维化防治及寻找新的药物作用靶点提供新思路。

瞬时受体电位M7通道(TRPM7)为具有离子通道和蛋白激酶双重功能的膜蛋白。我们研究发现，肝纤维化组织与活化的HSC中，TRPM7基因与蛋白表达都明显增加，HSC中存在TRPM7的电流变化，应用抑制剂及特异沉默TRPM7证实，TRPM7可通过抑制PI3K/AKT信号通路相关蛋白，抑制HSC的增殖，增加HSC的凋亡率。通过检测Caspase-3及Bid的表达变化，发现抑制TRPM7表达可明显促进Caspase-3蛋白表达的增加，上调Bid mRNA的表达，表明TRPM7可通过线粒体凋亡途径促进HSC的凋亡。并且阻断TRPM7可提高活化HSC-T6对TRAIL诱导HSC凋亡的敏感性。肺纤维化以肺成纤维细胞的活化、增殖、分泌ECM为中心事件。鉴于TRPM7在细胞增殖、凋亡中的重要作用，我们观察了其对人胚肺成纤维细胞MRC-5的作用，发现抑制TRPM7可抑制MRC-5增殖，下调p-Akt的蛋白表达。PI3K/Akt信号通路参与RA疾病过程的发生与发展，鉴于TRPM7对PI3K/Akt的调控作用，我们研究了TRPM7对RA的影响，发现抑制TRPM7可显著减低PDGF诱导的AA大鼠成纤维样滑膜细胞PI3K/Akt/mTOR细胞信号通路的活性，减少p-Akt、p-4EBP1、p-S6K1的表达水平，抑制PDGF诱导的AA大鼠成纤维样滑膜细胞增殖。我们研究还发现，在Aβ25-35诱导的大鼠海马组织和SH-SY5Y细胞中，TRPM7表达均明显升高；抑制TRPM7可明显降低炎症因子TNF-α、IL-6及NF-κB的表达。表明TRPM7可通过调控NF-κB，具有影响炎症因子释放的功能。为深入了解TRPM7的功能提供了新的思路。研究证实，表观遗传修饰具有调节瞬时受体电位通道的作用。为此我们在国家自然科学基金的支持下，首先研究了表观遗传调控在肝纤维化中的作用。研究证实，DNA甲基转移酶(DNMT1)及DNA甲基相关蛋白MeCP2可通过影响PTEN及Wnt相关信号通路，调控HSC的活化增殖。microRNA亦具有调控HSC增殖与凋亡的作用，其作用机制可能与TGF-beta/SMAD，Wnt/β-catenin信号通路有关。鉴于TRPM7在纤维增生性疾病中的作用，及表观遗传修饰调控肝纤维化疾病的作用。开展表观遗传修饰对TRPM7表达及其功能的研究，将为纤维增生性疾病的防治提供新的思路与新的靶点。