组织再生与器官发育、损伤修复、衰老、肿瘤发生及器官退行性疾病密切相关。肝脏是动物体内再生能力最强的器官之一,也是研究组织再生和器官损伤修复的良好模型。半胱氨酸双加氧酶（CDO）和半胱亚磺酸脱羧酶（CSAD）是半胱氨酸氧化代谢和牛磺酸（TAU）合成的关键酶,在肝脏高表达;半胱亚磺酸（CSA）和TAU分别是CDO和CSAD的主要催化反应产物,CSA又可作为CSAD所催化反应的底物。本研究利用CCl4肝损伤模型和部分肝切除小鼠模型及CDO敲除（CDO KO）小鼠、CSAD敲除（CSAD KO）小鼠模型结合CSA和TAU补偿试验,探究CDO及CSAD对小鼠肝脏组织再生的调控作用和机制。获得的主要研究结果如下:CDO及CSAD对肝脏发育的影响:本研究首先比较了正常CDO KO、CSAD KO和野生型（WT）小鼠肝脏组织形态。结果显示,三种基因型肝组织形态和纤维化均无明显差异。表明CDO和CSAD缺失对肝脏发育无影响。CDO及CSAD对CCl4肝损伤修复的影响:利用CCl4诱导的肝损伤模型研究发现,CDO KO小鼠肝脏急性损伤和肝组织纤维化均较WT小鼠更为严重（P<0.01）,而CSAD KO肝脏组织损伤显著弱于WT小鼠（P<0.01）;且CDO KO小鼠肝实质细胞增殖活性显著低于WT和CSAD KO小鼠（P<0.01）。表明CDO敲除影响了肝损伤修复功能,而CSAD KO反而促进肝损伤修复。CDO及CSAD对肝再生的影响:为了分析CDO和CSAD对肝组织再生的影响,本研究利用肝2/3切除-再生模型分析了WT、CDO KO和CSAD KO小鼠肝组织再生差异。肝部分切除（PH）后,CDO KO小鼠均在术后48h内死亡（n=15）,而CSAD KO和WT小鼠存活率较高（CSAD:36/45,WT:37/48）,表明CDO对肝组织再生和肝脏功能维持有一定作用。CSAD KO小鼠肝部分切除/再生过程中肝脏指数与WT小鼠相似,能在1周内完成肝组织再生。肝细胞增殖分析结果显示WT小鼠在术后36时达到肝细胞增殖高峰且显著高于CDO KO和CSAD KO小鼠（P<0.05）,在术后48h,CSAD KO小鼠肝细胞达到峰值。而对PH 24h小鼠肝脏再生相关基因m RNA表达分析发现,CDO和CSAD基因缺失均导致TNFα、TGFβ1、HGF、IGF-1、EGF显著下调（P<0.05）。结果表明,CDO和CSAD对肝再生有重要调控作用,CDO缺失导致小鼠肝切除后存活率下降,影响肝再生,CSAD缺失延迟了肝再生过程,但仍能够完成肝再生。CSA和TAU对CDO KO小鼠肝损伤修复的影响:根据CDO和CSAD所催化的生物化学反应及课题组前期研究结果可知,CDO敲除导致体内CSA和TAU缺乏,而CSAD敲除导致TAU缺乏和CSA积累。为了进一步分析CDO和CSAD是否通过其催化反应的上下游分子调控肝损伤修复和再生,在CCl4诱导的肝损伤模型基础上对CDO KO小鼠分别补偿CSA和TAU。结果显示,CSA能显著减弱肝急性损伤和肝组织纤维化（P<0.01）,明显促进肝细胞增殖（P<0.01）;TAU能促进肝细胞增殖,减弱肝急性损伤,但显著低于CSA。表明CDO和CSAD可能通过CSA和TAU调控肝损伤修复和再生。结论:综上所述,本研究利用CCl4诱导的肝损伤模型和肝2/3切除-再生模型,研究发现CDO和CSAD均参与调控肝组织损伤修复和再生;CDO和CSAD的催化产物均参与调控肝损伤修复和再生,且CSA具有更重要的作用。通过本研究为细胞内半胱氨酸氧化代谢途径对肝损伤修复和再生提供新的理论,为肝脏疾病治疗提供潜在价值。