HO-1调节VEGF促进DCD大鼠肝移植术后胆道血管生成的机制研究

Warm ischemia/reperfusion injury is the main causes of biliary tract complications after liver transplantation of DCD. Heme oxygenase-1 (HO-1), as one of the most importantly protective factor of maintaining cell and tissue homeostasis, has a strong protective effect for liver I / R. Our previous study has found that HO-1 can promote repair and regenerationof peribiliary vascular plexus after biliary I/R. VEGF is the main factor that stimulate angiogenesis and epithelial cell proliferation. Therefore, we assume that the HO - 1 may be involved in the regulation of VEGF signaling pathways to vascular repair and biliary endothelial regeneration after warm ischemia/ reperfusion injury. In order to confirm this hypothesis, We established the model of warm ischemia injury of bile duct injury in rats and through the regulation for HO – 1, we can observe the effect of VEGF on the proliferation of biliary epithelial cells and the reconstruction of biliary vascular plexus and its signaling pathways on the basis of molecular biology technology from three aspects: overall - vascular ring – cell. This study will clarify the repair mechanisms after biliary warm ischemia injury in a new visual and provide new targets for the treatment of biliary complications after DCD liver transplantation.

热缺血再灌注损伤是导致DCD供肝移植术后胆道并发症的主要原因。血红素氧合酶-1（HO-1）作为在应激状态下维持细胞和组织稳态最重要的保护因子之一，对肝脏缺血再灌注（I/R）损伤有强大的保护效应.我们前期研究发现胆道I/R 后HO-1能促进胆管周围血管丛的修复与再生。VEGF是血管生成及内皮细胞增殖的主要刺激因子。因此，我们设想热缺血损伤后，HO-1可能参与了VEGF信号通路来调节血管修复与胆道上皮细胞再生。为了证实这一假说，我们建立了DCD大鼠热缺血胆道损伤模型，采用分子生物学等技术，从整体-血管环-细胞三个层面，通过对于HO-1的调控，观察VEGF对胆管上皮细胞的增殖及胆道周围血管丛修复的影响及其信号通路。本课题将从新的视觉阐明胆道热缺血损伤后的修复机制，并为DCD肝移植术后胆道并发症的治疗提供新的靶点。

肝移植是终末期肝病唯一的最有效的治疗方式，目前面临严重的供肝短期问题，活体肝的捐献有限，死亡器官捐献（donation after cardiac death，DCD）供肝成为我国肝移植供肝主要来源。胆道上皮细胞较肝细胞而言，对于热缺血更为敏感，胆道的缺血再灌注损伤是其术后发生胆道并发症的主要原因之一。本研究分两部分完成，（1）建立DCD大鼠原位肝移植热缺血再灌注模型，确定术后移植肝中HO-1随时间的表达变化及其可能在缺血再灌注损伤过程中发挥的作用。利用RT-qPCR、WesternBlot检测HO-1表达情况；通过生化分析仪检测肝功ALT、AST的水平。探究DCD肝移植术后，SD大鼠受体发生氧化应激的情况，以及其与HO-1表达的关系。通过组织ROS和MDA检测评估肝脏氧化应激水平，观察其与HO-1表达的相关性；同时，利用HE染色观察术后随时间的延长，移植肝损伤程度的变化。本部分研究表明，在原位肝移植缺血再灌注过程中，HO-1的应激性表达升高有助于提高肝脏对缺血再灌注损伤的抵抗，减轻损伤程度；并且因HO-1表达而升高的蛋白SIRT1，可能也在缺血再灌注损伤过程中发挥了抗脂质异常代谢的作用，由此而改善了SD大鼠DCD肝移植术后缺血再灌注过程中供肝脂肪变性的结局，稳定了再灌注损伤过程中肝实质细胞能量的供应，从而缓解了缺血再灌注损伤。（2）干预HO-1的表达对DCD大鼠肝移植术后氧化应激，肝功能变化及肝损伤的影响。上调或抑制HO-1的稳定表达，而后建立SD大鼠DCD原位肝移植模型，检测ALT、AST以及ROS、MDA的含量，以及由HE染色评估肝损伤程度。观察肝脏坏死后新生微小血管新生情况，并探讨可能的机制。可能的作用机制是HO-1促进肝脏及胆管周围微小血管的新生，抑制HO-1表达后肝脏组织JNK激酶被激活并转移到细胞核内，促进焦亡相关基因的表达，启动焦亡的形成，从而加重肝脏缺血再灌注损伤。以上研究表明HO-1有潜力作为一个相关靶点进行药物开发，在肝切除、肝移植等面临肝脏血供减少甚至中断的手术中，减轻肝脏缺血再灌注损伤，提升手术效果，减少术后并发症，加快术后肝功能恢复，改善患者预后。