引言：Keap1(Kelch-like epichlorohydrin-associated protein1)和转录因子NF-E2相关因子2（nuclear factor-E2-related factor2, Nrf2）形成一个Keap1/Nrf2信号通路，使细胞能够抵御一系列内在的和外来的损害。在生理状态下，细胞质内的Keap1通过一个含有E3的Cul3泛素连接酶的泛素连接作用与Nrf2相结合，使Nrf2作为目标被蛋白体酶所降解。当氧化应激反应出现时，Keap1作为一个氧化还原反应的传感器，它末端敏感的半胱氨酸残基被氧化还原反应产生的高效分子（比如亲电子试剂）所修饰，导致其构象发生变化，从而使Nrf2从泛素结合区脱落，进入细胞核内，与它的配体蛋白（如小Maf蛋白）形成异二聚体，依次转录激活一组基因，编码细胞保护分子，包括解毒酶、谷胱甘肽合成酶、抗氧化蛋白等。这些分子共同对抗氧化应激反应，使细胞的内稳态得以恢复。随后，Keap1转位进入细胞核内，与Nrf2一起出核并使Nrf2在胞浆内持续被蛋白酶降解，Nrf2水平下降，激活终止。此外，Keap1能够和其它蛋白之间产生相互作用， Nrf2的活性也能够在转录水平或者通过磷酸化而被调控，这提示它们在不同的生物学和病理学过程中具有独立的功能和作用。有报道指出，Nrf2缺失可使再生的肝脏由于氧化应激介导的胰岛素/类胰岛素生长因子抵抗和Notch1信号减弱而引起损伤。这些少量的研究指出Nrf2参与了肝再生过程中肝细胞增殖的调节。然而Keap1/Nrf2信号通路是怎样调控肝细胞增殖的过程目前并不清楚，也没有相关系统研究的报道。目的：我们研究的目的是进一步深入探讨Keap1/Nrf2信号通路在肝再生过程中的作用，特别是要明确Keap1/Nrf2通路是否参与肝再生过程中复制肝细胞的细胞周期进程，以及如果参与其中，是通过怎样的方式进行调控。方法：利用Keap1+/+和Keap1+/-小鼠，以及Nrf2+/+和Nrf2-/-小鼠进行2/3肝部分切除术（partial hepatectomy, PH)，并且在手术后多个时间点利用免疫组织化学、免疫荧光、qRT-PCR、Western blotting等方法，对肝细胞增殖、细胞周期蛋白、促有丝分裂信号分子的功能状态、肝氧化还原状态等方面进行评估。结果：Keap1基因单等位体敲除可以引起复制的肝细胞进入S期延迟，进而扰乱S期进程，以及有丝分裂的节律性丧失，但并不会对肝脏切除术后整体的肝细胞再生过程产生影响。这些现象的产生是由于Keap1基因单等位体敲除导致再生肝脏c-Met和EGFR的磷酸化减少，Akt1和p70SP6K活性异常调节，以及CyclinA2、CyclinB1表达异常引起。令人惊讶的是，我们发现在PH后肝细胞复制的第一个回合内，Keap1+/+小鼠再生肝脏在G1/S期交界处展现出一个非常明显的氧化还原反应起伏波型，随后在S期出现两个附加的逐渐减弱的波型，同时Nrf2并没有被激活。Keap1基因单等位体敲除引起肝细胞氧化还原反应的严重破坏以及再生肝脏肝细胞周期的异常调节，这两者密切相关。虽然在PH术后7天缺损的肝组织最终可以被修复，但是Nrf2-/-小鼠的肝脏再生表现迟缓。在PH术后肝细胞复制的第一个波型内，Nrf2缺乏造成肝再生过程中过多的Cyclin A2蛋白积聚以及Wee1/Cdc2/Cyclin B1通路的异常调节，从而引起肝细胞有丝分裂的延迟。值得注意的是，在PH后60h，绝大多数缺乏Nrf2的肝细胞明显变小，肝细胞祖细胞标记物(CD133，TWEAK受体和trefoil家族蛋白3)被激活，使一组对它们功能起关键作用的基因表达下降，这些变化伴随着p70S6K的灭活。因此，缺乏Nrf2表达的肝细胞经历了暂时而广泛的去分化，作为对肝组织缺失的反应。结论：我们证实了Keap1/Nrf2信号通路在肝再生过程中具有非常重要的调节作用。在肝细胞再生过程中，Keap1表达精密的调控肝细胞的增殖，使细胞能够顺利的进入并通过S期，展现出有丝分裂的节律。Nrf2对于复制的肝细胞及时地进入M期以及对新生的肝细胞保持分化状态是所必需的。