肝脏热缺血再灌注损伤中雌激素硫酸转移酶(EST)的诱导及其与氧化损伤的相互调节机制研究
结题报告
批准号:
81500476
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
18.0 万元
负责人:
郭滟
依托单位:
学科分类:
H0311.肝保护和人工肝
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
王华枫、谢静、王婷、施敏敏、张本炎、金寅春、马乾宸
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中文摘要
肝脏缺血-再灌注(I/R)损伤导致肝功能异常、急性肝衰竭、多器官功能衰竭甚至死亡。虽然实验室研究证实外源性雌激素对肝脏I/R有一定的保护作用,但其临床应用于肝脏I/R损伤仍存在争议。本课题组前期研究发现雌性小鼠肝脏热I/R后,参与雌激素代谢的关键硫酸化酶EST在肝组织表达显著上调,且与氧化损伤阶段重要的核转录因子Nrf2相关。为此我们提出假说:肝脏I/R中Nrf2激活导致EST上调,随即通过促进内源性雌激素代谢对机体造成损伤。为验证这一假说,本课题拟在前期基础上,开展以下研究:①肝脏I/R中EST上调对机体的影响及机制;②Nrf2影响EST上调的机制;③肝脏I/R中EST与Nrf2之间的反馈调节。本课题的完成,将帮助我们从调节内源性雌激素代谢方向入手,为临床、尤其女性患者肝脏I/R治疗提供新靶点,为开展肝脏I/R个体化防治提供新的思路。
英文摘要
Hepatic ischemia/reperfusion (I/R) injury presents with a spectrum of clinical manifestations ranging from asymptomatic elevation of liver enzymes to acute liver failure and death. Although laboratory studies demonstrated that exogenous estrogen may protect the organism against hepatic I/R injury, the clinical use of exogenous estrogens in hepatic I/R is still controversial. Our previous studies found that the expression of an important estrogen metabolizing enzyme, estrogen sulfotransferase (EST), was dramatically increased in the liver of female hepatic warm I/R models. And the induction was related to Nrf2, a transcriptional factor during oxidative stress. Therefore, we raise the hypothesis that during hepatic I/R, the activation of Nrf2 leads to the up-regulation of EST, hence causes liver injury by accelerating estrogen metabolism. For the validation of this hypothesis, our following study will comprise 3 parts: (1) to determine the impact of EST induction during hepatic I/R and the mechanisms; (2) to investigate the mechanisms of Nrf2 related EST induction in hepatic I/R; (3) to find out the feedback regulations between EST and Nrf2. The successful completion of the current study might provide a potential target to manage hepatic I/R by modulating endogenous estrogen metabolism in clinical setting, especially in females. It will also suggest new thread for personalized prevention and therapy for hepatic I/R injury.
雌激素硫酸转移酶(EST)是调节雌激素代谢最重要的一种硫酸转移酶,通过与雌激素高亲和力结合、硫酸化而使其失去活性。肝脏缺血再灌注损伤包括缺血阶段导致的缺氧损伤和再灌注阶段导致的氧化损伤。在我们的研究中,我们发现缺血再灌注损伤的再灌注阶段,氧化损伤可以通过激活Nrf2从而诱导EST表达;在Nrf2基因敲除小鼠中,这种EST表达的上调受到抑制;进一步研究显示EST为Nrf2的转录靶基因。在雌性老鼠中,缺血再灌注导致的EST表达上调能抑制雌激素活性;在EST基因敲除老鼠中由于EST缺失,雌激素代谢受阻导致雌激素水平升高对机体产生保护,从而减弱缺血再灌注造成的损伤,这一保护机制在卵巢去势的雌鼠中被抑制。值得强调的是,这种保护机制具有性别特异性,在雄性小鼠中,EST敲除反而加重了缺血再灌注损伤,其机制有待进一步研究。另一方面,雌激素和EST都能调节Nrf2的表达和活性:在卵巢去势的雌鼠中,缺血再灌注损伤导致的Nrf2上调被抑制;而在EST基因敲除雌鼠缺血再灌注模型中,雌激素水平下调减弱,Nrf2表达增高。我们的研究结果提出了缺血再灌注损伤激活的Nrf2-EST-雌激素反馈调节回路:缺血再灌注损伤导致的Nrf2 上调诱导EST 表达,从而使雌激素硫酸化而失活,进而限制Nrf2 持续激活。抑制EST的表达,至少在女性患者中,可能成为临床减少缺血再灌注损伤的有效对策。由于Nrf2在肿瘤发生机制中也发挥重要作用,我们在人类胰腺8种不同类型上皮源性肿瘤中检测了EST蛋白表达,发现在导管内乳头状黏液性肿瘤(IPMN)相关浸润性癌中EST表达上调,尤其是胃型IPMN;因此我们猜测EST可能在IPMN癌变过程中同样发挥重要作用,更深入的研究正在进行中。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:10.16150/j.1671-2870.2018.03.009
发表时间:2018
期刊:诊断学理论与实践
影响因子:--
作者:王婷;谢吻;林晓珠;袁菲;王朝夫;郭滟
通讯作者:郭滟
DOI:10.1517/17425255.2016.1139574
发表时间:2016
期刊:Expert opinion on drug metabolism & toxicology
影响因子:4.3
作者:Guo Y;Hu B;Xie Y;Billiar TR;Sperry JL;Huang M;Xie W
通讯作者:Xie W
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