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肝脏损伤由于其诱因的普遍性和多样性而在人群中广泛存在。临床上的数据揭示了肝损伤的众多病理学特征,其中与生理节律的联系正逐渐被人们重视。生理节律是生物体内各种生理活动呈现节律性摆动的现象,大量报道证明了生理节律的紊乱联系着很多疾病的发生,肝病也不例外,但到目前为止,肝损伤与生物钟的联系仅限于临床上的表型数据,其深层的分子联系即肝损伤的发生如何影响分子生物钟系统及生物钟系统又是如何影响肝损伤的发生还未有报道。本研究基于这一现状利用生物钟基因敲除小鼠为工具,较为系统的研究了生物钟基因对肝脏损伤发生的影响及其机制。另一方面,虽然近些年来对肝损伤发生机制的研究取得了显著的成果,但目前用于临床上的廉价安全的药物还十分稀少。本研究的另一主要内容即是系统的评估一种新型p-葡聚糖——索拉胶对肝脏急性损伤可能的保护作用及相关机制,以为其成为潜在的肝损伤治疗药物提供理论基础。本研究首先确定肝脏典型慢性损伤——肝纤维化的发生对肝内各主要生物钟基因节律性表达的影响以确定肝损伤与生物钟系统的分子联系。荧光定量PCR结果显示相比于正常小鼠,纤维化小鼠肝内Clock和Per1的平均表达量有所提高；Bmall和Per1的表达变化强度被削弱了；Clock, Perl和Cry1的峰值表达时间有所延迟；Cry2的表达则失去了节律。此外,两个重要的生物钟调控基因PPARa和POR的平均表达量和表达振幅在纤维化小鼠肝内明显下调。只有Per2的表达未因肝纤维化的发生而产生明显变化,预示着Per2对肝损伤的发生可能起着重大的作用。为了验证这一推断,本研究进一步的在Per2敲除(Pert/-)小鼠与野生(WT)小鼠体内建立不同肝损伤模型以研究Per2对肝损伤的影响及其机制。CCl4诱导的急性肝损伤实验表明,CCl4注射24h后,Per2-/-小鼠血清肝损伤标志酶ALT及AST的活性和肝组织坏死面积均明显高于WT小鼠,进一步的,HPLC结果显示Pert/-小鼠肝细胞内ATP的含量显著低于WT小鼠,抑制ATP合成的基因Ucp-2在Per2-/-小鼠肝细胞内的表达比WT小鼠更加强烈。这些数据表明Per2可以通过抑制Ucp-2的表达以稳定胞内ATP的水平从而缓解由CCl4诱导的肝脏急性损伤。在Per2-/-及WT小鼠体内注射CCl44周建立肝纤维化模型,肝脏马松染色及肝星状细胞(HSC)激活标志蛋白a-SMA的免疫组化结果显示Pert/-小鼠纤维化肝内胶原的相对含量和a-SMA蛋白表达量均明显高于WT小鼠。进一步的,纤维化Pert/-小鼠血清的ALT和AST活性明显高于纤维化WT小鼠。另一方面,相比于WT小鼠,纤维的恢复在Pert/-小鼠体内被显著的削弱了,TUNEL和a-SMA双染结果显示Per2-/-小鼠肝内凋亡的星状细胞数目明显少于WT小鼠,携带有Per2 cDNA质粒的转染明显加速了HSC-T6细胞的凋亡,这些实验证明了Per2基因一方面可以缓解肝脏急性损伤以抑制纤维化的发生,更重要的是Per2可以加速肝星状细胞的凋亡从而加快纤维的降解以削弱纤维化的发展。胆总管结扎(BDL)致阻塞性胆汁淤积肝损伤模型也证明了Per2基因对肝脏的保护作用,BDL 10天后,Pert/-小鼠肝脏的坏死面积及胶原堆积均比WT小鼠严重。胆汁淤积性肝损伤促进基因PAI在Per2-/-小鼠肝脏内明显上调表达。以上实验揭示了生物钟基因Per2对肝损伤发生的保护作用,初步的提供了肝损伤与生物钟系统的分子联系。索拉胶是本实验室近期分离纯化的一种由新型土壤杆菌Agrobacterium sp.ZX09生产的胞外可溶性p-葡聚糖。给预处理PBS或索拉胶4天的小鼠大量灌食酒精建立急性酒精性肝损伤模型,结果显示,预处理索拉胶小鼠血清ALT, AST的活性及总胆固醇(TC),总甘油三酯(TG)和肝组织TC,TG的含量均明显低于PBS组小鼠。肝脏病理切片数据显示,发生在PBS组小鼠肝内的脂质堆积在索拉胶组小鼠肝内被明显削弱了。进一步的,索拉胶预处理显著的改善了由酒精引起的胞内氧化压力的增加；分解脂质的基因PPARa的表达在索拉胶预处理组内被明显上调,脂质合成基因DGAT1的表达则被明显下调。这些数据明确的说明了索拉胶可以很好的缓解由酒精引起的急性肝损伤。CCl4急性肝损伤实验显示,索拉胶预处理3天的小鼠在CCl4注射24h和48h后血清的ALT, AST和LDH活性明显低于PBS组小鼠,肝脏病理切片数据显示,索拉胶预处理组小鼠初期的肝细胞变性及坏死较PBS组得到了明显的改善,且后期的肝组织恢复被明显加快了。索拉胶可以大面积上调胞内多种抗氧化基因的表达且PCNA免疫组化数据显示增殖的肝细胞在索拉胶预处理小鼠肝内明显增多了。这些数据证明了索拉胶可以通过缓解胞内氧化压力及加速后期的肝细胞增生保护肝脏所受到的由CCl4诱导的急性损伤。综上,索拉胶具有较好的治疗急性肝损伤的潜能。