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Periplakin(PPL)通过重编程CD44Low细胞为CD44High肝脏祖细胞缓解肝纤维化的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月23日 来源:Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology 7.1
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本研究针对肝纤维化治疗中肝脏祖细胞(LPCs)来源机制不明的难题,揭示了细胞骨架蛋白Periplakin(PPL)通过激活Notch/AKT/mTOR通路,驱动CD44Low胆管上皮细胞(BECs)逆分化为CD44High LPCs,显著减轻CCl4、DDC和血吸虫诱导的肝纤维化。单细胞测序和移植实验证实PPL+CD44High LPCs的强效抗纤维化作用,为肝病治疗提供新靶点。
肝纤维化是慢性肝损伤的共同病理结局,目前临床治疗手段有限。尽管肝脏祖细胞(LPCs)被认为能通过再生修复受损肝组织,但其来源和调控机制仍是未解之谜。中山大学附属第一医院的研究团队发现,细胞骨架连接蛋白Periplakin(PPL)在纤维化肝脏中异常高表达,并通过独特机制激活LPCs扩增,相关成果发表于《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》。
研究采用CCl4、3,5-二乙氧基羰基-1,4-二氢可力丁(DDC)饮食和日本血吸虫感染构建小鼠肝纤维化模型,结合人纤维化肝组织样本。通过腺病毒介导的PPL过表达、单细胞RNA测序(scRNA-seq)、荧光激活细胞分选(FACS)和细胞移植等关键技术,系统解析了PPL的生物学功能。
研究结果
PPL在肝纤维化中表达上调
免疫组化和qPCR证实,PPL在人和小鼠纤维化肝脏中显著升高,且与LPCs标志物CK19/EpCAM共定位。在血吸虫感染模型中,PPL表达随纤维化进展动态变化,修复期出现大量PPL+管状细胞。
PPL过表达缓解肝纤维化
腺病毒递送PPL使CCl4、DDC和血吸虫模型小鼠的纤维化面积减少40%-60%,血清ALT/AST水平下降,α-SMA表达降低,提示PPL具有肝保护作用。
PPL特异性表达于LPCs
超分辨显微镜显示PPL+细胞与CD44+ LPCs共定位,新生儿肝脏中PPL富集于CK19+EpCAM+胎儿肝祖细胞,暗示其参与干细胞维持。
PPL驱动CD44Low向CD44High转化
scRNA-seq发现PPL+细胞分化为CD44Low BECs和CD44High LPCs亚群。拟时序分析显示PPL通过激活Notch/ERK/WNT通路启动分化,依赖BMP/Redox/AKT-mTOR维持干细胞特性。
PPL+CD44High LPCs移植疗效显著
DDC模型小鼠接受PPL+CD44High细胞移植后,纤维化面积减少50%,效果优于CD44Low组,证实LPCs的治疗潜力。
结论与意义
该研究首次阐明PPL通过重编程BECs获得LPCs特性,其机制涉及Notch/AKT/mTOR通路协同调控。这一发现不仅解释了LPCs的起源问题,更为肝纤维化提供了新的治疗策略——靶向PPL促进内源性LPCs扩增或直接移植PPL+CD44High细胞。研究为肝硬化、胆管疾病等终末期肝病的细胞治疗奠定理论基础,具有重要转化价值。
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