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肝脏具有极强的自我修复和再生能力[1]。遭遇严重的肝损伤或部分肝切除后，肝脏可以在短时间内恢复原有的体积和功能[2]。然而，基于这个生理基础，肝脏同样也是肿瘤的好发器官。乙肝病毒感染、肝硬化、代谢综合症等慢性肝病提供了突变细胞适合生长的炎症环境，促进了肿瘤的发生[3]。 临床上也存在一些亟待解决的问题如:术后肝体积不足导致肝功能不全[4]。科研人员希望通过新的科技手段，促进肝脏重新再生。目前，促进肝脏再生的研究已经成为肝病研究的热点，比如IPS细胞重编程和干细胞重编程后可获得成熟的肝细胞，这些肝细胞将用于肝脏再生和肝功能不全治疗[3，5]。另外，在临床上我们通过术前门静脉栓塞或二次肝切除（ALPPS手术）实现计划性残余肝的再生，以维持足够的术后肝体积[6]。然而这些新技术的引入也带了争议性的问题。比如重编程的IPS细胞在炎症微环境中会不会发生恶性转化[7]。另外，对于肝硬化肝癌和转移性结肠癌的病人，术前门静脉栓塞或二次肝切除实现计划性残余肝的再生会不会促进残余肿瘤的生长、转移或肿瘤复发。同样具有细胞增殖的过程，肝再生和肝癌发生有何异同呢？不少研究报道了EGF，HGF，IL-6，TGF-β和Cebps等分子，转录因子在肝再生的启动和终止过程发挥了重要作用，但是细胞是如何脱离这种控制机制，形成不可控的恶性增殖能力我们仍然不清楚[8]。这些亟待阐明问题需要我们对于补偿性肝再生和肝癌发生的机制进行更为深入的研究和探索。 核受体是一类转录因子家族，它通过接收信号和调控脂肪代谢和碳水化合物代谢发挥作用[9]。同时，核受体也控制特定的细胞发育，如脂肪和肌肉细胞，并对维持机体的新陈代谢至关重要[10]。核受体发挥作用是需要与配体结合，发挥它下游的转录激活作用的，但是当核受体与转录抑制复合物结合，其作用表现为调控组蛋白乙酰化和染色质重塑，其基因转录激活作用消失。核受体的转录调控作用被广泛研究，但最热门的是PPAR家族[11]。其他核受体激活因子即核受体配体包括:CBP、PGC-1 CRTC2，这些分子可能与核受体形成共调控复合物[9]。而转录抑制因子包括:NCoR1和NCoR2(又称为SMRT)[10]。转录激活因子调节代谢的效应很好理解，但是转录抑制因子如何调控代谢仍不十分清楚。核受体共抑制因子-1(NCoR1)是一个参与多种核因子转录调控的关键蛋白，可以结合并抑制雄激素受体、甲状腺激素受体、过氧化物酶体增殖剂激活受体(peroxisome proliferators-activated receptors，PPARs)、cAMP反应元件结合蛋白（CREB）等参与代谢调控的关键分子的活性[12]。它与这些核受体的结合是受到昼夜节律和代谢刺激影响的。在肝脏，研究人员发现NCoR1可以随着昼夜节律规律地结合在一些代谢基因的启动子上，随着进食和饥饿的生理状态，有序地抑制这些基因的表达[13]。用AAV病毒载体敲除肝脏NCoR1可以增加脂肪堆积[12]。基于NCoR1与脂类代谢的密切联系，我们希望利用NCoR1肝脏特异性敲除小鼠，在细胞和动物水平，进一步探索NCoR1在补偿性肝再生的生理学过程发挥的作用机制，明确其调控脂代谢的表观遗传学方式，为进一步通过分子干预手段促进肝细胞再生，预防细胞恶性转化提供理论基础。文中分两部分进行论述： 第一部分 NCoR1调控补偿性肝再生机制的研究 本研究旨在探索NCoR1在肝切除后补偿性再生的机制。我们通过制造肝2/3切除模型，对正常(WT)及NCoR1肝脏特异性敲除小鼠（NCoR1hep-/-）实施手术。通过在手术后不同时间点取材，计算肝体比的变化并对肝组织内细胞周期相关蛋白进行检测。发现进行肝切除后，NCoR1hep-/-小鼠肝脏体积在肝再生早期(0-48小时)恢复更快，肝内细胞周期相关蛋白在不同时间点表达更高。由此，我们对肝切除后0小时、24小时及48小时的肝组织RNA进行转录组测序，结果提示差异表达基因富集于与脂肪合成相关的通路。进一步蛋白实验验证在NCoR1hep-/-小鼠中，一些特殊的脂肪合成限速酶高表达。另外，我们检测了肝再生过程中肝脏脂肪含量等代谢指标。结果提示NCoR1hep-/-小鼠，在肝再生过程中较WT小鼠甘油三酯含量更高，血糖更低，体重恢复更快，肝体比恢复更快。且NoR1hep-/-小鼠原代肝细胞摄糖及糖代谢更加旺盛。我们进一步使用脂肪从头合成抑制剂Orlistat干预2/3肝脏切除模型，发现Orlistat可以有效抑制肝切除后脂肪堆积，延缓肝体比恢复及肝细胞增殖。由此，我们推测NCoR1肝脏特异性切除可以通过增加从头合成的相关分子表达，促进肝再生过程中脂肪合成从而增强肝脏再生。该研究提示NCoR1可能做为一个增加肝脏能量代谢，促进手术后肝再生的潜在药物靶点。 第二部分 NCoR1调控肝癌发生机制的研究 本研究旨在进一步明确，NCoR1特异性敲除对于肝脏肿瘤发生倾向的影响。众所周知，促进肝脏再生的影响因素往往能促进细胞增殖，反而会增加脏器的肿瘤发生。因此我们利用二乙基亚硝胺(DEN)诱癌模型，检测NCoR1hep-/-和WT小鼠成瘤能力的差异。有趣的是，我们取材DEN注射12周的组织发现，WT小鼠肝脏无明显异常，但NCR1hep-/-小鼠肝脏表现为细胞明显的肿胀气球样变。而大体组织在12周的时候明显肿胀，肝体比数据提示NCoR1hep-/-小鼠肝/体比显著超过WT小鼠。当对DEN处理后30周的老鼠进行取材，发现NCoR1hep-/-小鼠肝脏无明显异常，肝体比接近正常。而WT老鼠肝体比也接近正常，但是出现了可见的微小的瘤灶。当我们36周取材后发现WT老鼠肝脏出现明显的多发肿瘤，而WT小鼠任然未见明显肿瘤病灶。这时NCR1hep-/-小鼠肝体比恢复正常，而WT小鼠因为多发肝脏肿瘤肝体比明显增高。该研究结果提示，NCoR1肝脏特异性敲除对于DEN的诱癌效应具有保护作用，我们认为导致两种小鼠成瘤差异的关键生物学事件可能发生病变早期，即病变早期，因为早期两种老鼠就发现了明显的形态学差异。由此我们对4周的老鼠肝脏的甘油脂肪酸进行了检测，发现NCoR1hep-/-小鼠肝脏的脂肪酸含量明显增高。进一步研究发现NCoR1hep-/-小鼠在DEN注射后4周，肝内NADP+/NADPH，GSSG/GSH，线粒体ROS增高，同时肝内脂肪酸从头合成的关键酶，如ACC2，GLUT4，FASN，G6PD等也表达增高。更多的脂肪酸从头合成将能导致细胞氧化应激损伤，因此我们进一步检测了细胞凋亡等表型，发现NCoR1hep-/-小鼠在DEN注射后4周后Tunel染色阳性细胞较WT小鼠增加，凋亡相关信号通路也表达增高，这都提示NCR11hep-/-小鼠能够免于DEN的诱癌作用很可能是增加胞内氧化应激损伤，促进凋亡的线粒体通路导致的。由以上研究证实，NCoR1hep-/-小鼠较WT小鼠成瘤能力更弱，这种减弱DEN诱癌机制的作用可能与NCoR1具有更强的从头合成能力有关，因为持续增强的从头脂肪合成可以消耗ATP和还原物质，在DEN损伤的慢性刺激下，细胞线粒体将在这种氧化应激的条件下瓦解，导致凋亡。该研究结果提示，NCoR1肝脏特异性敲除不但增加肝细胞再生能力，也可以减少细胞恶性转化风险。该研究将为预防肿瘤发生提供理论基础。