Molecular Therapy：海军军医大学李文林团队揭示ROCK抑制剂增强肝细胞移植的机制

来源：生物世界 2023-04-17 10:51

该研究发现肝细胞分离导致细胞膜补体抑制分子的降解是诱导肝细胞移植后被机体快速清除的主要原因；发现抑制ROCK可维持肝细胞膜蛋白的完整性、阻断膜攻击复合体的组装、并显著提高肝细胞移植后的定植效率（图3）

肝细胞移植作为原位肝移植的一种潜在的替代疗法，对于终末期肝病的治疗具有重要的研究意义，其优点包括：手术创伤小、操作简单、可进行多次移植等。然而，仍有一些障碍阻碍了肝细胞移植的临床应用。例如，大多数临床研究中使用的肝细胞通常来源于不适合器官移植的肝脏，肝细胞的来源和质量严重限制了肝细胞移植的应用。

近年来，由多能分化或者通过谱系重编程来得到的肝细胞或肝祖细胞的研究取得了显著的进步，有望最终解决此问题。肝细胞移植的另一个主要限制是肝细胞的体内植入效率极低。在肝细胞移植后的24小时内超过70％的肝细胞因血液介导的即刻炎症反应（Instant blood-mediated inflammatory reaction，IBMIR）而被清除；存活的肝细胞还必须穿过肝窦内皮细胞屏障迁移至肝板，并与宿主肝细胞建立细胞连接后才能成功植入宿主肝脏，最终只有大约2%-6%的肝细胞可以成功定植到宿主肝脏。

因此，提高肝细胞移植后在肝脏中的定植效率，是肝细胞移植应用于临床的迫切需要解决的问题。

近日，海军军医大学李文林团队在Molecular Therapy期刊发表了题为：ROCK inhibition enhanced hepatocyte liver engraftment by retaining membrane CD59 and attenuating complement activation的研究论文。

该研究表明，肝细胞的分离导致细胞膜蛋白（包括补体抑制分子CD59）的大量降解，ROCK（Rho-associated coiled-coil containing kinases）抑制剂可以通过保留细胞膜CD59和阻断膜攻击复合物（membrane attack complex，MAC）的形成来保护移植的肝细胞、提高肝细胞的定植效率。

在这项研究中，研究团队通过筛选发现ROCK抑制剂可显著增强肝细胞移植后在肝脏中的定植。体外补体活化实验表明ROCK抑制剂可以阻断膜攻击复合体（C5b-9）在肝细胞表面的组装（图1）。体内实验进一步证实了抑制ROCK可保护移植的肝细胞免受宿主补体系统的攻击。

图1. ROCK抑制剂在体外阻断肝细胞与血清孵育后膜攻击复合物体在肝细胞表面的组装 研究人员进一步探索了ROCK抑制剂阻断补体激活的机制，发现ROCK抑制剂可能通过抑制肝细胞表面补体抑制分子的内吞来阻断补体活化。体外研究结果表明，肝细胞的分离过程导致膜蛋白（包括补体抑制分子CD59）的快速降解，而抑制ROCK可阻断这一过程（图2A-E）。体外补体活化实验发现CD59和C5b-9的荧光染色显示出相互排斥的情况，只在CD59a表达量低的肝细胞中有C5b-9的形成（图2F-G）。这些证据与CD59a作为膜攻击复合体抑制分子的功能一致。 图2. ROCK抑制剂通过稳定膜表面CD59a阻断膜攻击复合体的形成 综上所述，该研究发现肝细胞分离导致细胞膜补体抑制分子的降解是诱导肝细胞移植后被机体快速清除的主要原因；发现抑制ROCK可维持肝细胞膜蛋白的完整性、阻断膜攻击复合体的组装、并显著提高肝细胞移植后的定植效率（图3）。此外，该研究中使用的ROCK抑制剂为上市药物利帕地尔（Ripasudil），具有快速转化为促进肝细胞移植治疗药物的潜力。该研究揭示了移植后早期肝细胞损失的新机制，并提供了通过抑制ROCK来增强肝细胞移植的有效策略。 图3. ROCK抑制剂通过稳定CD59、抑制膜攻击复合体的组装促进肝细胞移植后的体内定值 海军军医大学基础医学院细胞生物学教研室硕士研究生马昊鑫、博士研究生王超、硕士研究生梁书龙为该论文的共同第一作者，李文林教授、孙平新讲师、汪超讲师为该论文的共同通讯作者。

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