【背景】肝细胞核因子1b(Hepatocyte nuclear factor 1b,HNF1b)在肝脏、胰腺等重要脏器的发育阶段必不可少,不同位点的突变会导致多个脏器功能紊乱,是近年来生命科学领域的研究热点。活性氧(reactive oxygen species,ROS)在2型糖尿病(Type 2diabetes,T2DM)及其并发症的发病机制中具有重要作用,作为一种信号分子,与肝脏的胚胎发育密切相关。既往研究表明,HNF1b在某些疾病发生发展中的作用可能通过调节体内ROS水平来实现,但其具体机制尚不清楚。【目的】课题针对HNF1b与氧化应激在疾病发生发展过程中调控机制不明的问题,构建代谢紊乱及肝再生模型,观察HNF1b在代谢性疾病及肝脏相关疾病发生发展中的关键作用,阐明HNF1b与氧化应激的相互作用关系,探索其信号调控网络在相关疾病发生发展过程中的具体作用机制。【方法】1.利用PCB-153构建代谢紊乱模型小鼠,随机分为四组:对照组(Con),高脂饲料组(HFD)、高脂饲料+PCB-153组(HFD+PCB-153)和PCB-153干预组(PCB-153)。Con组小鼠普通饲料,HFD组和HFD+PCB-153组小鼠饲喂45%高脂饲料。HFD+PCB-153组和PCB-153组小鼠饮用含4 mg/L PCB-153的水。3个月后检测血糖、血脂等指标,检验代谢紊乱模型是否成功建立。2.通过质粒转染技术、采用广谱抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)以及核转录因子kappa B(Nuclear Factor kappa B,NF-κB)的抑制剂吡咯烷二硫代氨基甲酸酯(pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC)等进行干预,研究PCB-153引起代谢紊乱的动物模型中HNF1b、ROS以及NF-κB影响代谢紊乱的具体机制。3.建立小鼠部分肝切除模型,利用Western Blot、Dihydroethidium(DHE)染色等技术观察HNF1b在肝再生过程中的作用;通过质粒转染、NAC等干预,进一步明确HNF1b/ROS/NF-κB信号通路对肝再生的影响及其作用机理。【结果】1.单独给予PCB-153或HDF,引起血糖升高及胰岛素抵抗;HFD+PCB-153加重糖代谢异常,提示PCB-153可以诱发和加重高脂饲料导致的糖代谢紊乱。2.单独给予PCB-153或HDF,引起甘油三脂升高,脂滴增大或脂肪重量增加、体积升高;HFD+PCB-153脂质累积加重,提示PCB-153可以诱发和加重高脂饲料导致的脂代谢紊乱。3.PCB-153可以使组织和细胞中的P65、白细胞介素-1ɑ(interleukin-1ɑ,IL-1ɑ)、白细胞介素-6(interleukin-1ɑ,IL-6)mRNA表达水平升高,给予NF-κB抑制剂PDTC可以抑制PCB-153引发的IL-1ɑ升高、血脂升高和胰岛素抵抗,提示NF-κB介导的炎症反应参与了PCB-153引发的糖脂代谢紊乱。4.PCB-153促使ROS水平升高、HNF1b和抗氧化酶GPX1的mRNA表达水平降低。通过外源性NAC干预,可以抑制PCB-153引起的ROS水平升高、P65的mRNA表达水平升高、甘油三脂升高及胰岛素抵抗发生,过表达HNF1b与外源性NAC的干预作用类似,提示PCB-153介导的炎症反应、脂质累积和胰岛素抵抗同HNF1b表达异常引起的ROS调节失控有关。5.在70%肝切除模型中,术后随着时间的增加,HNF1b、ROS呈现先升高后降低的趋势,与反应肝脏再生修复能力的细胞核增殖抗原(Proliferating Cell Nuclear Antigen,PCNA)蛋白表达变化趋势基本一致。这提示HNF1b/ROS在肝再生过程中可能发挥作用。6.过表达HNF1b或给予NAC处理,70%肝切除模型术后第一天ROS水平下降,NF-κB、PCNA蛋白表达下降,提示此时ROS可能作为信号分子,降低ROS水平影响肝再生的正常启动,不利于肝脏再生修复。【结论】1.PCB-153可以诱发或加重糖脂代谢紊乱,其机制可能是通过下调HNF1b的表达来增加ROS水平,进而增强NF-κB介导的炎症反应,从而导致脂质累积和糖代谢异常。2.HNF1b/ROS/NF-κB信号通路在肝再生过程中可能发挥作用,过表达HNF1或下调ROS、NF-κB水平,影响肝再生的正常启动,不利于肝脏再生修复。