Nrf2 与 NF-κB 信号交互调控肝细胞增殖：肝脏健康的关键机制揭秘

在肝脏研究领域，Nrf2 和 NF-κB 转录因子对肝脏再生和解毒至关重要，但二者在成年肝脏中的交互作用尚不明确。研究人员通过构建基因敲除小鼠模型等实验，发现 Nrf2 与 p65 存在交互作用，且巨噬细胞参与调控肝细胞增殖，为肝脏疾病研究提供新方向。

　　肝脏作为人体重要的代谢和解毒器官，时刻面临着各种挑战。从外界的细菌、病毒入侵，到体内代谢产生的有害物质，都可能对肝脏造成损伤。在应对这些损伤时，肝脏强大的再生和解毒能力就显得尤为关键，而这背后，Nrf2（核因子 E2 相关因子 2）和 NF-κB（核因子 κB 轻链增强子结合蛋白）转录因子发挥着重要作用。然而，尽管科学家们对它们在肝细胞中的单独功能有了一定了解，但在成年肝脏中，二者之间的相互作用却如同神秘的面纱，知之甚少。这种知识上的空白，限制了我们对肝脏生理和病理过程的深入理解，也为相关肝脏疾病的治疗带来了阻碍。为了揭开这层面纱，来自国外的研究人员勇敢地踏上了探索之旅，他们开展了一系列深入研究，而这些研究成果最终发表在了《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》杂志上。

研究人员采用了多种关键技术方法来深入探究 Nrf2 和 NF-κB 的奥秘。首先，通过构建携带特定基因敲除的小鼠模型，包括肝细胞特异性敲除 Nrf2、NF-κB 的亚基 p65 或二者同时敲除，为研究提供了理想的生物模型。其次，运用 RNA 测序技术，全面分析不同基因敲除小鼠肝细胞的基因表达变化，挖掘潜在的调控机制。此外，染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）技术的应用，帮助确定了 Nrf2 和 p65 在基因组上的结合位点，进一步明确了它们对基因表达的调控方式。

在研究结果方面，取得了一系列重要发现。

• NF-κB-p65 和 Nrf2 对肝脏炎症和纤维化的保护作用：通过对特定基因敲除小鼠的组织学分析发现，肝细胞中 Nrf2 和 p65 基因同时缺失会导致肝脏出现自发炎症和纤维化。血清中丙氨酸氨基转移酶（ALT）活性显著增加，肝脏中的胶原蛋白沉积也有所上升，这表明 Nrf2 和 p65 在维持肝脏正常发育和内稳态方面具有关键作用。
• AAV8Cre 在小鼠肝细胞中的基因敲除效果：利用携带 Cre 重组酶基因的腺相关病毒 8 型（AAV8Cre），成功在小鼠肝细胞中实现了高效且持久的 Nrf2 和 p65 基因敲除。通过荧光显微镜、定量逆转录聚合酶链反应（RT-qPCR）和蛋白质免疫印迹（Western blot）等方法验证，这种敲除特异性地发生在肝细胞，而非非实质细胞（NPCs），为后续研究提供了可靠的实验基础。
• 急性 p65 缺乏对肝脏的影响：p65 基因缺失会引发肝脏的自发损伤和炎症，表现为 ALT 活性升高，免疫细胞如 CD3 阳性 T 细胞、Ly6G 阳性中性粒细胞和 CD68 阳性巨噬细胞在炎症灶聚集。这种炎症和损伤在 2 个月后依然持续，但纤维化程度相对较轻，说明 p65 缺失虽会引起肝脏损伤，但不足以诱导强烈的纤维化表型。
• Nrf2 和 p65 联合缺失对肝细胞增殖的影响：对不同基因敲除小鼠肝脏切片的增殖标记物 Ki67 分析显示，Nrf2 缺失会显著降低肝细胞增殖，而额外敲除 p65 则能挽救这一缺陷，且在 2 个月后，双敲除小鼠的肝细胞增殖甚至高于单敲除或对照组小鼠，表明二者在调控肝细胞增殖方面存在密切的交互作用。
• 基因表达谱揭示的调控机制：RNA 测序和基因共表达分析发现，不同基因敲除小鼠中存在多种基因表达变化模式，其中 Cluster 2 中的基因与细胞增殖密切相关，这些基因的差异表达与 Ki67 染色所检测到的细胞增殖变化高度相关，进一步证实了 Nrf2 和 p65 在调控肝细胞增殖方面的重要作用。同时，ChIP-seq 分析表明，许多受调控的基因是 Nrf2 的直接靶点，但增殖相关基因并非直接受 Nrf2 或 p65 调控，暗示存在间接调控机制。
• Nrf2 和 p65 对损伤肝脏肝细胞增殖的影响：在四氯化碳（CCl₄）诱导的肝脏损伤模型中，Nrf2 敲除小鼠在损伤后肝细胞增殖明显减少，而双敲除小鼠则能恢复增殖能力，再次证明了 p65 缺失可挽救 Nrf2 缺陷导致的肝细胞增殖缺陷。
• p65 缺失挽救增殖缺陷的机制：通过对原代肝细胞和 AML12 细胞系的研究发现，p65 缺失对 Nrf2 缺陷肝细胞增殖的挽救作用并非细胞自主机制。氧化蛋白水平与细胞增殖之间无明显相关性，表明这一过程可能涉及其他非细胞自主因素。
• 胆汁酸和脂质积累与肝细胞增殖的关系：对 CCl₄处理小鼠的胆汁酸和脂质分析显示，虽然不同基因敲除小鼠在胆汁酸组成和脂质积累上存在差异，但这些差异与肝细胞增殖表型之间并无明显关联。
• 巨噬细胞在肝细胞增殖中的作用：免疫组化染色发现，在 CCl₄处理后，双敲除小鼠肝脏中的巨噬细胞数量显著增加。通过巨噬细胞清除实验进一步证实，巨噬细胞的积累对双敲除小鼠肝细胞增殖的恢复起到了关键作用。

综合研究结果和讨论部分，这项研究具有重要意义。它首次揭示了 Nrf2 和 p65 在肝细胞中的交互作用，明确了二者对肝细胞增殖的协同调控机制，这不仅加深了我们对肝脏生理过程的理解，也为肝脏疾病的治疗提供了新的潜在靶点。同时，研究还发现巨噬细胞在这一调控过程中扮演着关键角色，为进一步探索肝脏疾病的发病机制和治疗策略开辟了新的方向。未来，研究人员可以基于这些发现，深入研究 Nrf2 和 p65 共同调控的靶基因，以及它们在肝脏疾病发生发展中的具体作用机制，有望为肝脏疾病的治疗带来新的突破。