MFG-E8/ABCE1/ATG16L1信号轴调控腺泡细胞自噬促进重症急性胰腺炎损伤修复的作用及机制研究
批准号:
82100685
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
任一凡
依托单位:
学科分类:
胰腺外分泌功能异常与胰腺炎
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
任一凡
中文摘要
重症急性胰腺炎(SAP)是常见的消化系统危重症。有研究显示胰腺腺泡细胞内自噬流紊乱与SAP发病密切相关,但具体机制仍不明确。我们前期研究发现,乳脂球表皮生长因子8(MFG-E8)基因敲除可加剧小鼠发生SAP后腺泡细胞损伤及细胞内自噬流紊乱的程度,表明MFG-E8可能是调节自噬及腺泡细胞损伤的关键因子;同时,数据库筛查和免疫共沉淀实验提示MFG-E8可与自噬调控分子ABCE1特异性结合,后者通过影响ATG16L1的表达调节细胞内自噬流的稳态。据此我们提出假设:腺泡细胞内MFG-E8通过与ABCE1结合,参与调控ATG16L1的表达进而维持细胞内自噬流稳态,最终促进SAP损伤的修复。我们将通过构建胰腺特异性MFG-E8过表达+ABCE1敲除双重基因修饰小鼠,并结合体外实验,探索腺泡细胞内MFG-E8对SAP细胞自噬和损伤的作用及机制。本项目有望进一步阐明SAP的发病机制,为临床干预提供靶点。
英文摘要
Severe acute pancreatitis (SAP) is a common critical disease of the digestive system. Studies have shown that the disorder of autophagy flux in pancreatic acinus cells is closely related to the incidence of SAP, but the specific mechanism is still unclear. Milk fat globule epidermal growth factor 8 (MFG-E8) is a lipophilic glycoprotein. Our previous work has shown that MFG-E8 gene knockout which exacerbated acinar cell injury and intracellular autophagy flux disturbance after SAP induction in mice. It is suggesting that MFG-E8 could be a key factor in regulating autophagy and acinar cell injury. Simultaneously, both database screening and immunoprecipitation confirmed that MFG-E8 could bind to ABCE1 in particular. As an essential regulator of autophagy, ABCE1 regulates autophagy homeostasis by influencing the expression of ATG16L1. Based on the above evidence, we assumed that MFG-E8 in acinar cells can affect ATG16L1 expression by specific ABCE1 binding and then facilitating the recovery of autophagy flux, and participate in the repair of SAP injury. The effect and mechanism of MFG-E8 in acinar cells on autophagy and injury in SAP will be explored by constructing pancreas-specific mfge8 overexpression+abce1 knockout dual gene modified mice. The aim of this study is to explain the pathogenesis of SAP and to provide a theoretical basis for therapeutic intervention.
背景:.重症急性胰腺炎(Severe acute pancreatitis,SAP)的救治目前仍是一项严峻的临床挑战,其发病后胰腺腺泡细胞损伤的病理生理学过程仍晦涩不明。因此,针对腺泡细胞损伤病理生理学机制的研究是我们防治SAP亟需掌握的重要理论基础。.主要研究内容:.①阐明腺泡细胞内MFG-E8通过结合ABCE1调控线粒体自噬稳态并缓解细胞铁死亡在SAP损伤修复中的作用及机制;②NMDARs参与介导了TRPM4上调造成的SAP腺泡细胞线粒体损伤。.重要结果、关键数据:.第一项工作中,我们探究并验证了腺泡细胞内MFG-E8通过与自噬调控因子ABCE1结合维持线粒体自噬稳态,参与重症急性胰腺炎损伤修复的机制。研究发现,诱导小鼠发生重症急性胰腺炎会下调腺泡细胞内MFG-E8表达并引起线粒体自噬紊乱。过表达Mfge8可以促进紊乱线粒体自噬功能的修复,缓解由此诱发的细胞铁死亡。ABCE1已被证实参与细胞内线粒体自噬的调控,当我们敲低Mfge8过表达细胞中abce1的水平后,过表达Mfge8对重症急性胰腺炎线粒体损伤及细胞死亡的缓解作用遭到抑制。而敲减abce1对上述保护的这种抑制作用,可以被线粒体自噬诱导剂或铁死亡抑制剂所挽救。据此,我们初步证实,腺泡细胞内MFG-E8通过与ABCE1结合,缓解重症急性胰腺炎时腺泡细胞的线粒体自噬紊乱和铁死亡。.同时,我们进行了另一项重症急性胰腺炎发病机制的探索。这项研究发现,SAP发病时,腺泡细胞膜受体TRPM4表达上调。而过表达Trpm4加重了SAP时腺泡细胞的损伤。TRPM4参与的腺泡细胞破坏似乎是通过伴侣分子NMDARs的稳定存在而产生的,当我们拮抗NMDARs后,TRPM4过表达所造成的SAP细胞损伤加重的现象得到了缓解。该现象同样在体内实验中得以验证,抑制或敲除Trpm4可以有效地减轻SAP小鼠胰腺细胞线粒体的损伤和组织的破坏,并提高其发病后的整体生存率。.科学意义:.以上研究为探索腺泡细胞损伤的病理生理学过程和SAP的发病机制提供新的研究思路。在上述研究成果基础上,结合国内外近年来的研究进展,我们进一步提出了:“Ca2+超载”通过激活TRPM4抑制了MFG-E8/ABCE1轴对线粒体自噬稳态的修复,进而造成重症急性胰腺炎时腺泡细胞铁死亡的科学假说。
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