定向肝細(xì)胞分化及相關(guān)基因表達(dá)調(diào)控.pdf

1、終末期肝病(Endstageliverdisease，ESLD)是很多肝臟疾病的終末狀態(tài)，預(yù)后較差，肝移植是目前治療ESLD的首選治療方案，但供肝不足和免疫排斥是影響肝移植治療的難題。干細(xì)胞是一類具有自我更新和多向分化潛能的原始細(xì)胞，能為細(xì)胞移植和生物人工肝提供充足的高活力的干細(xì)胞及終末分化的肝細(xì)胞而有望用于ESLD的治療。
　　 肝細(xì)胞核因子4a(hepatocytenuclearfactor4a，HNF4α)是一個(gè)分子量為5

2、4KD的鋅指蛋白，HNF4a在肝臟高表達(dá)，能與40余種靶基因的啟動(dòng)子和和增強(qiáng)子相互作用以調(diào)控肝細(xì)胞功能相關(guān)基因表達(dá)，參與糖、脂肪酸、膽固醇的代謝，肝臟解毒、膽汁酸代謝和蛋白合成等。HNF4α影響著肝細(xì)胞重要生物學(xué)功能，是肝臟發(fā)育和肝細(xì)胞分化的重要調(diào)控者，深入了解HNF4α的生物學(xué)特性及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，對提高肝細(xì)胞功能、優(yōu)化肝細(xì)胞分化及治療肝臟疾病具有重要意義。
　　 小泛素相關(guān)修飾物(smallubiquitin-relatedmo

3、difier，SUMO)是一種結(jié)構(gòu)上與泛素相似，廣泛存在于真核生物的高度保守的小蛋白家族，在脊椎動(dòng)物中有3個(gè)成員SUMO-1，SUMO-2和SUMO-3。SUMO2和SUMO3具有形成多聚SUMO鏈的特性，大量研究表明SUMO化作為一種重要的多功能的蛋白質(zhì)翻譯后修飾方式，在胚胎發(fā)育及胚胎干細(xì)胞向肝細(xì)胞分化的過程中發(fā)揮了重要作用。泛素(Ubiquitin)是一類低分量的蛋白質(zhì)，泛素化在蛋白質(zhì)的定位、代謝、功能、調(diào)節(jié)和降解中都起著十分重要的

4、作用。研究表明SUMO化修飾可以通過與泛素競爭底物的相同賴氨酸殘基位點(diǎn)，進(jìn)而拮抗底物由泛素化修飾所介導(dǎo)的蛋白酶體降解。
　　 我們對人胚胎干細(xì)胞(humanembronicstemcells，hESCs)及HNF4α的SUMO化翻譯后修飾已有多年的研究基礎(chǔ)，本課題以人胚胎干細(xì)胞為研究模型，通過觀察HNF4a和肝細(xì)胞相關(guān)功能蛋白在hESCs向肝細(xì)胞分化發(fā)育過程中不同發(fā)育階段的表達(dá)情況，進(jìn)一步證實(shí)HNF4a基因的表達(dá)水平與肝細(xì)胞生物

5、學(xué)功能基因表達(dá)密切相關(guān)；通過研究肝細(xì)胞去分化過程中及不同發(fā)育階段的肝臟組織中HNF4a與SUMO的變化，初步闡釋HNF4a的SUMO化修飾對肝細(xì)胞分化和功能影響的機(jī)制。
　　 結(jié)果顯示HNF4a在正常成熟的肝細(xì)胞中表達(dá)最高，肝細(xì)胞生物學(xué)功能基因如白蛋白、細(xì)胞色素氧化酶、甲狀腺激素結(jié)合蛋白、甲胎蛋白、纖維連接蛋白等的表達(dá)水平與HNF4a的表達(dá)密切相關(guān)。WesternBlotting觀察到肝細(xì)胞去分化過程中HNF4a、SUM02的表

6、達(dá)逐漸降低，與RNF4的降低高度吻合；此外采用不同發(fā)育階段的胚胎肝臟以及成人肝臟組織免疫組織化學(xué)染色，發(fā)現(xiàn)在成人肝臟組織中SUMO2、RNF4高表達(dá)，而T1、T2胚胎肝臟組織中幾乎無表達(dá)。
　　 本研究顯示HNF4a是調(diào)控肝細(xì)胞分化和維護(hù)肝細(xì)胞生物學(xué)功能的重要轉(zhuǎn)錄蛋白；結(jié)合我們前期研究發(fā)現(xiàn)SUMO2通過SUMO化調(diào)控HNF4a的穩(wěn)定性而影響肝細(xì)胞功能相關(guān)基因的表達(dá)，其在肝細(xì)胞分化過程中的調(diào)控作用可能通過競爭性抑制RNF4介導(dǎo)的泛