IRF-1在移植肝缺血再灌注损伤中的作用及机理研究

Hepatic ischemia-reperfusion injury (HIRI) is the main cause of abnormal liver function or failure after liver transplantation. In liver transplantation HIRI can be divided into warm HIRI and cold preservation HIRI, its mechanism is not yet clear, and there is still no effective prevention and control approach. Interferon regulatory factor-1 (IRF-1) is a nuclear transcription factor. Recent data from our group demonstrates that IRF-1 is upregulated after warm HIRI and contributes to tissue damage. However, its function in liver transplantation is unknown. In this proposal, we will pursue two aims to characterize the role and regulation of IRF-1 in liver transplant injury. Our hypothesis is that IRF-1 is an important regulator of HIRI inflammation after liver transplantation.So we study the mechanism of IRF-1 in liver transplantation HIRI and determine if IRF-1 blockade can ameliorate liver transplantation HIRI. This application subject mice liver transplantation model, mice HIRI model, cell culturein vitro, adenoviral transfection of IRF-1 technology, gene knockout technology and conventional methods, and from the cellular and molecular detect IRF-1 effect and mechanism of liver transplantation HIRI, and further assess the clinical value of the IRF-1 in liver transplantation HIRI.

肝脏缺血再灌注损伤（HIRI）是导致肝移植术后早期肝功异常或衰竭的主要原.因之一，在肝移植中HIRI可分为热HIRI和冷保存HIRI，其产生机制尚不十分清楚，目前仍无有效的预防和控制办法。干扰素调节因子-1（IRF-1）是一种核转录因子，我们前期工作发现IRF-1在HIRI后表达升高，参与HIRI过程，但其肝移植HIRI中的作用尚未可知。因此我们假设，IRF-1是肝移植中HIRI后炎症反应的重要调节因子，研究IRF-1在肝移植HIRI中的作用机制，明确通过阻断IRF-1是否可以改善肝移植HIRI。本课题应用小鼠原位肝移植模型、小鼠HIRI模型，体外细胞培养，腺病毒转染IRF-1技术，基因敲除技术及一些常规检测方法，从细胞及分子水平检测IRF-1对肝移植HIRI 的作用及其作用机制，进一步评估IRF-1在肝移植HIRI的临床应用价值。

本研究在肝细胞系、普通小鼠、基因敲出小鼠中，证实了IRF-1对肝脏热缺血再灌注损伤（IRI）的促进作用。提出并系统的证实了：IRF-1通过P38信号通路促进自噬，最终加剧肝脏热缺血再灌注损伤（IRI）。主要研究结果：1、IRF-1的表达与IR后小鼠肝脏的损伤和凋亡情况一致。小鼠热缺血再灌注（IR）12h时肝窦区损伤及坏死区域最严重，而再灌注24时肝组织病变较再灌注12h减轻，再灌注后6h、12h时IRF-1升高最明显。小鼠肝脏IR后，肝组织TNF-α、HMGB1，血清ALT、AST、TNF-α、HMGB1水平与IRF-1的表达一致。2、IRF-1升高可导致肝脏IRI加重。小鼠肝脏IRF-1过表达时，肝脏IR后组织损伤表现明显加重；小鼠肝细胞IRF-1过表达时，IR后活化Caspase-3水平升高。3、P38是IRF-1促进肝脏IRI的重要信号通路。IR背景下，小鼠肝组织IRF-1和p-P38表达变化存在一致性，阻断P38后IRF-1的损伤作用减弱。体外实验中IRF-1过表达和受抑制时，p-P38水平出现同步变化。4、自噬是小鼠肝脏IRI的重要过程，阻断自噬可以减弱IRI。小鼠肝脏IRI的过程中，肝细胞自噬明显增加，与肝脏的组织损伤一致。促进自噬加剧肝组织IRI；抑制自噬减轻肝组织IRI。5、在肝脏IRI过程中，IRF-1对自噬存在促进作用，减少IRF-1表达可抑制自噬。小鼠和体外实验发现，IRF-1过表达时肝细胞自噬水平升高。体外抑制IRF-1表达后，肝细胞自噬水平下降。6、IRF-1通过P38信号通路促进自噬。体外实验中，P38抑制后，过表达IRF-1的肝细胞，自噬水平不再升高。7、阻断IRF-1后，P38信号减弱、自噬水平降低，导致肝脏IRI改善。IRF-1敲除小鼠与野生型小鼠对比：IRI后肝组织学表现改善，ALT水平降低，肝内凋亡细胞减少，肝细胞自噬体减少，p-P38水平降低，小鼠肝脏IRI程度明显减轻。综上所述，IRF-1通过P38信号通路和自噬促进肝脏IRI。阻断IRF-1、P38和自噬，有可能作为肝移植中肝脏IRI的干预方法。