JNK信号通路胞外生长因子途径在肝再生中作用研究

陆琼　马玲

摘要：为了研究JNK信号通路对肝再生过程的影响，本文选取该信号通路中胞外生长因子与RTKs结合激活CRK/CRKL或RAS途径对大鼠再生肝的肝细胞影响变化做进一步研究。通过基因芯片检测和基因表达谱分析，发现胞外生长因子途径中途径1-3促进肝细胞的增殖、分化，途径4-10促进肝再生进展和终止阶段肝细胞有丝分裂和生存，而途径11-17可能抑制进展和终止阶段肝细胞的生长和增殖。

关键词：JNK信号通路 胞外生长因子 肝再生 肝细胞

中图分类号：Q418 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2015）02-0067-01

1 前言

根据JNK信号通路各途径的作用和相关性，将该信号通路分为42条途径、5大类：生长因子与RTKs结合激活CRK/CRKL或RAS，炎性介质、激素等激活G蛋白，紫外放射等刺激，炎性細胞因子与其受体结合。本文选取胞外生长因子与RTKs结合激活CRK/CRKL或RAS途径（图1途径1-17）对大鼠再生肝的肝细胞影响变化做进一步研究。

2 材料和方法

大鼠2/3肝切除模型制备和肝细胞的分离、鉴定，芯片检测、数据分析和大鼠肝细胞的JNK信号通路相关基因及肝再生相关基因确认参考Li等[1]方法进行。RT-PCR方法参考Wang等[2]方法进行。

3 结果

查相关生理活动途径资料表明，302个基因参与JNK信号通路，大鼠Rat Genome 230 2.0基因芯片检测得知，JNK信号通路中胞外生长因子通过RTKs介导17条途径中有52个基因在再生肝的肝细胞中发生了有意义表达变化即肝再生相关基因，其中表达上调基因42个，表达下调基因8个，表达上/下调基因2个（至少在大鼠肝再生的10个时间点的一个时间点表达上调、一个时间点表达下调，简称上/下调）。

4 讨论

JNK信号通路分为42条途径，其中胞外生长因子通过RTKs介导17条途径。一方面，RTKs活化后通过募集受体蛋白CRK和CRKL的SH3结构域激活HPK1，构成途径1-3。通常认为，大鼠肝再生手术后2-6h为启动阶段、6-72h为进展阶段、72-168h为终止阶段。肝切除手术后，肝细胞特异性生长因子受体水平的升高会增强cyclin D1的表达和G1/S过渡，促进肝细胞增殖。本文检测到，28个编码胞外生长因子的基因中，FGF7等12个基因发生上调，FGF22和FGF10发生下调。56个编码RTKs的基因中，EPHB2等23个基因发生上调，LIFR和KDR发生上下调，MET和EGF发生下调。编码HPK1的基因MAP4K1在整个肝再生上调。提示大鼠肝再生中，途径1-3主要通过FAS等36个表达上调的基因促进肝细胞的增殖、分化。

另一方面，活化的RTKs磷酸化SHC，将胞外信号传递到Ras。Ras激活Rac1和CDC42，后者通过SH3结构域的POSH蛋白结合，激活MKK4/7，活化JNK（途径4）。活化的Rac1和CDC42也可分别激活MLK3、MEKK1、MEKK4，后三者均可激活MKK4/7→JNK（途径5，7，8）。Rac1和CDC42激活后，还可活化PAK，后者通过磷酸化MEKK1激活MKK4/7→JNK（途径6）。Ras也可直接活化MEKK1，激活MKK4/7→JNK（途径9）。此外，Ras通过激活GCKR，后者激活MEKK1，进入途径6，构成途径10。活化的RTKs还能通过PI3K激活Ras，激活MKK4/7→JNK，接入途径4-10，构成途径11-17。PI3K活化后能够促进细胞生长和增殖，对构建细胞骨架十分重要。PAK活化后主要参与细胞骨架调节、有丝分裂、细胞生存和血管生成等生物学功能，JNK激活后能通过影响PAK的表达调控人肝细胞的增殖[3]。本文研究表明，3个编码SHC的基因中，SHC2发生上调。6个编码Ras的基因中，MRAS发生下调。4个编码PAK的基因中，PAK1、PAK3和PAK4表达上调。12个编码PI3K的基因中，PIK3C2G和PIK3R1表达下调，PIK3R3表达上调。编码GCKR的基因MAP4K5在进展阶段下调。推测在大鼠肝再生中，途径4-10通过SHC2等4个表达上调的基因促进进展和终止阶段肝细胞有丝分裂和生存。而途径11-17可能通过PIK3C2G、PIK3R1和MRAS等三个表达下调的基因抑制进展和终止阶段肝细胞的生长和增殖。

参考文献

[1]Li JW，Wang GP，Fan JY，et a1.Eight paths of ERK1/2 signalling pathway regulating hepatocyte proliferation in rat liver regeneration[J].J Genet.2011，90（3）：435-442.

[2]Wang GP，Xu CS.Reference gene selection for real-time RT-PCR in eight kinds of rat regenerating hepatic cells[J].Mol Biotechnol，2010，46（1）：49-57.

[3]Hui L，Zatloukal K，Scheuch H，et al.Proliferation of human HCC cells and chemically induced mouse liver cancers requires JNK1-dependent p21 downregulation[J].J Clin Invest.2008，118（12）： 3943-3953.