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肝脏是人体的重要器官,其强大的再生能力亦为学者重视。通常,人们用Higgins和Anderson建立的大鼠2/3肝切除模型（partial hepatectomy,PH）和肝组织材料研究肝再生（liver regeneration,LR）机理,但肝脏由多种细胞组成,若将再生肝的各种细胞分离出来分别进行研究,将会使研究更加明晰、简化和易行。肝星形细胞（hepatic stellate cells,HSCs）是肝脏特有的间充质细胞,位于肝索与肝窦壁之间的Disse间隙中,表面突起附于窦内皮细胞外表面及肝细胞表面,内含粗面内质网、Golgi复合体及许多大小不一的脂滴,具有维生素A储存和运输功能;脂肪吸收功能;参与肝细胞、肝脏损伤应答和修复;是一种专职抗原递呈细胞,能吞噬凋亡小体,参与肝免疫炎症调节;是肝内胞外基质和趋化因子等细胞因子主要的分泌细胞。大量证据表明星形细胞在肝再生中起关键作用。近来尽管有关星形细胞的研究报道越来越多,但在基因组范围内研究肝再生中星形细胞生理活动变化的并不多。另外,在基因组范围内研究星形细胞的新技术虽然不断涌现,但目前对星形细胞在肝再生中作用的认识主要来自传统的研究方法。因此若能检测它们在肝再生的动态表达谱,就有可能揭示星形细胞在肝再生中的作用机制。本文按Higgins等方法制作大鼠2/3肝切除模型,用两步灌流法分散肝脏细胞,用60%的Percoll密度梯度离心和免疫磁珠分离肝星形细胞,用结蛋白（desmin,DES）和波形蛋白（vimentin,VIM）的免疫组织化学方法定位、定性再生肝（regenerating liver,RL）和分散肝脏细胞中的肝星形细胞及分离的肝星形细胞,用RT-PCR定量肝星形细胞的DES和VIM mRNA,用蛋白免疫印迹方法定量肝星形细胞的DES和VIM蛋白。初步证实,分离的肝星形细胞中DES和VIM阳性细胞占95%以上,从PH后各时间点分离的肝星形细胞的DES和VIM mRNA量稳定,相应的蛋白量亦稳定。用Rat Genome 230 2.0芯片检测大鼠2/3肝切除后恢复0、2、6、12、24、30、36、72、120、168h等10个时间点的大鼠再生肝星形细胞的基因表达谱,用RT-PCR和免疫印迹方法检验了芯片检测结果的可靠性,用生物信息学和系统生物学等方法分析它们在大鼠肝再生中的表达变化。结果表明2609个基因与肝再生相关,包括1186个表达上调、1212个表达下调和211个表达上/下调基因。PCA分析它们在PH后不同时点星形细胞的基因转录谱特征表明,9个时间点的基因表达谱明显的聚集均为三组,即6、24和30h,2、12和36h,72、120和168h,且主要在2、12和36h组表达上调。为探讨1183个新基因在肝再生中作用,本研究首先通过电子克隆和ORF finder序列分析工具预测它们编码的氨基酸序列,发现其中的936个新基因有相应的蛋白。将它们与本实验室建立的大鼠蛋白质亚细胞定位数据集中的蛋白序列比对,以预测它们的亚细胞位置。结果发现,大部分基因编码产物定位在细胞基质、细胞核、细胞质膜和线粒体中。协同作用分析1426个已知基因涉及的60类生理活动在再生肝星形细胞中的变化表明,跨膜受体蛋白酪氨酸激酶信号通路、细胞建成、细胞生长、细胞分化、细胞凋亡、糖类分解等活动在肝再生启动阶段增强,SMO信号通路、核酸分解、糖类合成、蛋白质分解、胶原合成、神经递质运输、有机酸运输、离子运输等活动在肝再生进展阶段增强,蛋白激酶信号通路、细胞增殖、辅因子分解等活动在肝再生终止阶段增强,脂类运输、跨膜运输等活动在肝再生启动和进展阶段增强;而细胞粘附、细胞因子合成等活动在肝再生进展阶段减弱,免疫反应激活的信号通路、一氧化氮介导的信号通路、氨基酸及其衍生物合成、脂类运输、神经递质运输、氧运输在肝再生终止阶段减弱,一氧化氮介导的信号通路、小GTP酶介导的信号通路等活动在肝再生启动和进展阶段减弱。本研究证实Rat Genome 230 2.0表达谱芯片的检测结果是可靠的;再生肝星形细胞的增殖主要在PH后36h开始,主要通过跨膜受体蛋白酪氨酸激酶信号通路和细胞因子介导的信号通路的调控完成;胰岛素样生长因子及其结合蛋白含量的增加,对星形细胞的生长有明显的促进作用;星形细胞会在生长激素的刺激下马上展现分化的特征,但是随着肝再生的进程,Notch信号通路会抑制星形细胞的分化。