PSTPIP2在肝纤维化形成与逆转中的作用及调控机制研究

Inflammatory cytokines-induced activation of HSC is the central event of liver fibrosis. Thus, it is critical to explore the regulatory mechanisms of inflammatory cytokines secreted by macrophages for in the prevention and treatment of liver fibrosis. Preliminary studies showed that hyper-methylation of PSTPIP2 gene may be involved in the pathogenesis of liver fibrosis. Over-expression of PSTPIP2 suppressed the secretion of inflammatory cytokines and the expression of NLRC5, and promoted cell apoptosis. In addition, DNA methylation and NLRC5 play an important roles in the pathogenesis of liver fibrosis. However, it is still unknown whether DNA methyltransferases, PSTPIP2 and NLRC5 signal axis could regulate the secretion of inflammatory cytokines in by macrophages in this process. Therefore, we hypothesize that DNA methyltransferases, PSTPIP2 and NLRC5 signal axis may play a pivotal role in the pathogenesis of liver fibrosis. We plan to test this hypothesis and accomplish the following aims. 1) to define the role of PSTPIP2 in the pathogenesis of liver fibrosis; 2) to explore the interaction between PSTPIP2 and NLRC5 in the regulation of macrophage-derived inflammatory cytokines; 3) to detect the methylation pattern of PSTPIP2 gene; 4) to determine the role of DNA methyltransferases-PSTPIP2-NLRC5 -axis in the progression and regression of liver fibrosis. Addressing these questions will yield greater understanding of the pathogenesis of liver fibrosis and provide a novel insight into new drug target.

肝脏巨噬细胞分泌炎症因子诱导肝脏星状细胞活化是肝脏纤维化中心事件，探讨巨噬细胞分泌细胞因子调控规律是防治肝脏纤维化关键。我们研究发现，PSTPIP2发生高甲基化可能参与肝脏纤维化病程，过表达PSTPIP2抑制炎症因子分泌，并抑制NLRC5的表达，且PSTPIP可促进细胞凋亡；已证实，DNA甲基化与NLRC5在肝纤维化病程中发挥重要作用。DNA甲基转移酶、PSTPIP2及NLRC5信号轴，是否调控巨噬细胞分泌细胞因子参与肝脏纤维化形成与逆转病程，这些科学问题尚未阐明。课题拟明确PSTPIP2在肝脏纤维化病程中作用的基础上，探讨PSTPIP2与NLRC5相互作用对巨噬细胞分泌细胞因子的影响，及PSTPIP2的甲基化调控规律，阐明DNA甲基转移酶、PSTPIP2及NLRC5信号轴调控巨噬细胞细胞因子分泌，在肝脏纤维化形成与逆转中的作用，为理解肝脏纤维化发病机制及寻找新的药物靶点提供新的思路。

表观遗传修饰包括DNA甲基化、非编码RNA、组蛋白修饰等方式，是基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。为了深入研究表观遗传修饰在肝脏疾病中的作用，项目筛选肝纤维化肝内巨噬细胞DNA甲基化修饰，探寻调控肝脏巨噬细胞炎症因子分泌的相关甲基化调控基因。发现细胞骨架蛋白PSTPIP2发生甲基化。PSTPIP2参与自身免疫性疾病等多种疾病的发展。过表达PSTPIP2，发现 PSTPIP2通过调控 STAT1/STAT6 的磷酸化从而调控巨噬细胞的极化，抑制CCl4诱导的肝纤维化。并发现PSTPIP2可通过调控NF-κB通路，对酒精引起的肝损伤亦有保护作用。PSTPIP2高甲基化与DNMT3a诱导密切相关。.鉴于PSTPIP2在炎症免疫性疾病中的重要作用，我们还研究了其对类风湿关节炎和急性肾损伤中的作用。发现PSTPIP2可减弱AIA 大鼠的骨破坏，增加踝关节和膝关节的骨小梁厚度。PSTPIP2 能够抑制 FLSs 的增殖和炎症反应，这是 PSTPIP2 研究的新突破。在顺铂诱导的急性肾损伤中，首次发现PSTPIP2抑制肾小管上皮细胞凋亡。通过UCSC数据库及Ch-IP实验证实，HDAC可调控PSTPIP2的表达。上述的实验表明，不同的疾病中，表观遗传修饰可能通过不同的机制调控PSTPIP2的表达变化，不同表观遗传修饰之间如何相互作用，有待进一步研究。. 在基金的支持下，我们还进行了人源性肝纤维化组织表观遗传筛选，发现circCREBBP/miRNA-1291/ LEFTY2轴参与了肝纤维化的进程。并以橙皮素为母体进行了结构修饰，合成多个具有抗炎活性的小分子化合物。现正以PSTPIP2为靶点，进行相应的药物修饰与药理活性研究。上述的相关研究成果，为以PSTPIP2等为新靶点，设计合成小分子化合物，治疗肝病等炎症免疫性疾病提供实验基础。