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背景和目的: 肝脏缺血再灌注损伤(HIRI)是肝胆临床外科中常见的问题，如肝外伤、肝切除和肝移植，是影响肝脏疾病预后和肝脏手术成功率的重要因素。其机制可能与氧化应激、钙超载、炎症反应引起的肝脏损伤有关。应用具有肝细胞保护作用的生长因子为HIRI的防治提供了新途径。近年来发现，肝刺激因子HSS作为肝源性、肝脏特异性的生长因子，具有肝细胞特异性的保护作用，显示出在肝脏疾病治疗中的应用潜力。但其保护机制还不明确，可能与稳定线粒体膜孔道MPT、抗氧化作用等有关。由此出发，我们设计利用肝脏缺血-再灌损伤的细胞和动物模型，评价HSS基因治疗对于肝脏缺血-再灌损伤的保护作用，明确HSS对抗肝损伤的可能机制。本研究不仅为HSS的肝细胞保护提供新的理论基础，而且具有潜在的应用前景，为临床实际应用奠定了基础。 方法: 首先，缺氧-复氧处理小鼠原代肝细胞和肝癌细胞系BEL-7402，建立体外缺血-再灌损伤模型，应用HSS腺病毒载体转染细胞，建立HSS过表达的细胞模型，以相应的空载体作为对照，通过MTT、AnnexinV-FITC/PI流式细胞，检测肝细胞存活及凋亡水平，比较HSS对细胞缺血-再灌损伤的影响。 进而，利用小鼠肝脏缺血-再灌损伤动物模型，评价HSS基因治疗对于肝脏缺血-再灌损伤的保护作用及机制。用血管夹阻断进入肝左、中叶的血流90min，建立小鼠部分肝缺血-再灌损伤模型。造模前4天通过尾静脉注射表达HSS的腺病毒载体(1×109)，再灌注3h，6h后比较HSS治疗组和对照组肝脏损伤的差异。分析血清酶学指标、肝组织学形态变化、肝细胞凋亡水平。进一步通过电镜观察线粒体超微结构，通过线粒体呼吸链复合物活性检测、线粒体ATP、线粒体肿胀度等指标检测肝细胞线粒体功能。 最后，检测HSS过表达对肝细胞线粒体功能的影响，探讨HSS对肝细胞缺血-再灌损伤发挥保护作用的线粒体机制。通过细胞内ATP含量、线粒体膜电势及对CaCl2引起的线粒体肿胀的变化趋势，研究HSS对肝细胞线粒体功能以及对线粒体MPTP孔道开放的作用。通过检测细胞色素C的漏出、Caspase-9/Caspase-3活性测定和Bcl-2的表达检测HSS对线粒体凋亡途径的影响。MitoSOX特异性标记线粒体ROS，检测HSS抗氧化作用。 结果: 1.转染HSS可提高小鼠原代肝细胞和BEL-7402细胞抵抗低氧-复氧损伤的能力，提高肝细胞存活率减少细胞凋亡; 2.HSS治疗组小鼠血清转氨酶升高、LDH漏出、肝组织学改变等指标均呈现明显改善，提示HSS在肝脏表达能够减轻肝脏缺血-再灌注损伤; 3.腺病毒转染的HSS基因主要定位于线粒体;HSS能够稳定线粒体形态，提高线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性，稳定线粒体膜电势，减缓ATP消耗以及Cytc外漏，降低Caspase9/3活性，并且促进抗凋亡蛋白Bcl-2的表达，提示HSS通过抑制线粒体膜孔道开放抑制线粒体途径凋亡，保护肝脏细胞; 4.HSS还可能通过清除线粒体内由于缺氧-复氧损伤而产生的ROS，从而保护肝脏细胞。 结论: 1.腺病毒载体介导的HSS基因过表达可以减轻离体细胞低氧-复氧损伤，也可以对抗在体肝脏缺血-再灌注损伤，具有肝细胞保护作用。 2.HSS能上调Bcl-2表达，降低线粒体膜通透性，抑制Cytc释放和Caspase-9前体活化，从而经抑制线粒体途径细胞凋亡，起到减轻肝脏缺血-再灌注损伤的作用。 3.HSS能减少线粒体ROS产生，提高线粒体呼吸链复合物活性，通过保护线粒体功能，减轻肝脏缺血-再灌注损伤。