PTX3:急性胰腺炎恶化 “推手”,氧化磷酸化途径或是关键 “靶点”

【字体: 时间:2025年02月27日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究 PTX3 对急性胰腺炎(AP)胰腺坏死的调控作用及机制,扬州大学附属医院研究人员开展研究,发现 PTX3 可加剧 AP 损伤,或为临床治疗提供新方向。

  急性胰腺炎(AP)就像一颗在人体里 “爆炸” 的 “定时炸弹”,它所引发的胰腺局部坏死和全身炎症反应,严重威胁着患者的健康,与疾病的预后和严重程度紧密相连。目前,AP 的临床药物试验受限,针对胰腺坏死,还没有切实有效的预防和治疗策略。这就如同在黑暗中摸索,医生们急需找到一盏 “明灯”,照亮攻克 AP 的道路。
为了寻找这盏 “明灯”,扬州大学附属医院胰腺中心、消化内科,扬州市胰腺疾病重点实验室,消化疾病研究所的研究人员踏上了探索之旅。他们将目光聚焦于一种名为 pentraxin 3(PTX3)的物质,深入探究它是否对 AP 胰腺坏死有调控作用,并揭示背后隐藏的机制。经过一系列严谨的研究,他们发现 PTX3 竟是 AP 恶化的 “帮凶”,它能够通过抑制氧化磷酸化途径,加剧 AP 对胰腺的损伤。这一发现,为未来 AP 的治疗带来了新的希望和方向,就像在黑暗中找到了一丝曙光。该研究成果发表于Scientific Reports期刊。

在此次研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们首先构建了动物模型,将 C57BL/6J 小鼠分为对照组、模型组和 rPTX3 组,通过腹腔注射雨蛙素(CAE)诱导小鼠患上 AP,以此模拟 AP 在体内的发病过程。在细胞实验方面,用胶原酶 I 消化提取小鼠胰腺腺泡细胞,再用胆囊收缩素(CCK)刺激建立体外腺泡损伤模型。此外,还采用了多组学联合分析技术,包括 RNA 测序、KEGG 和 GO 通路富集分析等,从基因和蛋白层面全面深入地剖析 PTX3 与 AP 之间的关系。同时,研究人员还收集了 AP 患者的血浆样本进行分析,从临床样本的角度为研究提供更有力的证据。

下面来看具体的研究结果:

  • 转录组分析联合悬浮液芯片鉴定出 PTX3:研究人员对 CAE 诱导的 AP 模型进行 RNA 测序,分析不同时间点的基因表达变化。通过绘制火山图、韦恩图,进行 GO 和 KEGG 通路富集分析等,筛选出了表达呈上升趋势的基因簇。再将这些基因与 30 种和 AP 严重程度相关的血浆细胞因子进行交叉分析,最终锁定了 PTX3 和巨噬细胞迁移抑制因子(MIF),明确了 PTX3 与 AP 疾病存在紧密联系。
  • PTX3 在 AP 模型中的表达水平:利用免疫荧光和定量分析,研究人员发现 AP 模型小鼠的胰腺组织中 PTX3 显著过表达。同时,AP 小鼠胰腺组织中的 PTX3 mRNA 水平以及血清中的 PTX3 水平也都明显升高,这表明在 CAE 诱导的 AP 模型中,PTX3 呈现出明显的上调状态。
  • PTX3 加剧 AP 中胰腺组织损伤:给 AP 小鼠腹腔注射重组 PTX3 蛋白(rPTX3)后,研究人员观察到不同剂量的 rPTX3 都加剧了 AP 的病理损伤,表现为组织水肿、中性粒细胞浸润增多、腺泡细胞坏死增加,其中 10μg/kg 剂量的 rPTX3 对胰腺损伤的加剧作用更为明显。并且,rPTX3 组小鼠的血清淀粉酶水平升高,这进一步证实了 rPTX3 会加重 AP 中胰腺组织的损伤。
  • PTX3 加剧 AP 中腺泡细胞损伤:由于腺泡细胞占胰腺组织的 90% 以上,研究人员探究了 PTX3 对腺泡细胞的直接影响。体外实验显示,rPTX3 会加剧原代腺泡细胞死亡,这一结果通过 PI/AM 活死细胞双染和乳酸脱氢酶(LDH)释放检测得以证实。同时,rPTX3 组的活性氧(ROS)水平升高,线粒体膜电位下降,说明 rPTX3 能够恶化腺泡细胞的死亡率。
  • PTX3 介导氧化磷酸化途径加剧腺泡细胞损伤:为了探究 PTX3 加剧 AP 损伤的机制,研究人员进行了 KEGG 富集分析和分类注释,发现氧化磷酸化途径显著富集。进一步对相关基因进行 mRNA 水平验证,发现除了 ATP5F1D 和 ATP6V0A2,其他基因的 mRNA 表达水平下降。用氧化磷酸化途径抑制剂鱼藤酮刺激胰腺腺泡细胞后发现,PTX3 加重腺泡细胞损伤依赖于氧化磷酸化途径,这表明该途径在 PTX3 诱导的腺泡细胞损伤中起着关键作用。

综合上述研究结果,研究人员得出结论:PTX3 在 AP 中扮演着 “恶化因子” 的角色,它通过介导氧化磷酸化途径,加剧了胰腺腺泡细胞的损伤。不过,该研究也存在一定的局限性,比如没有研究内源性 PTX3 缺乏对小鼠 AP 胰腺损伤的影响,也未探索针对 PTX3 的治疗转化相关问题。但尽管如此,这项研究仍然意义重大。PTX3 作为一个潜在的生物标志物,有助于早期诊断 AP 并监测疾病进展。而且,未来开发 PTX3 抑制剂有望成为干预 AP 相关胰腺坏死的新策略,为临床治疗 AP 提供全新的方向,让我们在攻克 AP 的道路上迈出了重要的一步。
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