脂肪源性干细胞通过抑制铁死亡和氧化损伤缓解犬急性胰腺炎

本研究针对犬急性胰腺炎（AP）缺乏有效疗法的临床痛点，探索了脂肪源性干细胞（ADSCs）及其条件培养基（ADSC-CM）的治疗潜力。通过建立钠牛磺胆酸盐/胰蛋白酶诱导的犬AP模型，研究人员发现ADSCs通过旁分泌作用抑制胰腺铁死亡（表现为降低铁积累、上调GPx4表达）并激活Keap1/Nrf2通路，促进核因子E2相关因子2（Nrf2）核转位，进而增强抗氧化酶（HO-1、NQO1）转录，最终显著缓解胰腺损伤和氧化应激。该研究为AP的细胞疗法提供了新靶点，并证实无细胞ADSC-CM具有等效疗效，规避了干细胞移植的伦理与安全性问题。

　　

---

犬急性胰腺炎的致命困境与新希望

急性胰腺炎（AP）是犬类常见的高死亡率疾病，临床表现为腹痛、呕吐甚至多器官衰竭。传统疗法以支持治疗为主，缺乏特异性药物。近年来，铁死亡——一种由铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡方式——被证实与AP进展密切相关。当细胞内抗氧化能力下降时，活性氧（ROS）积累触发脂质过氧化连锁反应，最终导致胰腺组织大面积损伤。这一发现为AP治疗提供了新思路：能否通过调控铁死亡阻断疾病恶化？

黑龙江八一农垦大学的研究团队将目光投向脂肪源性干细胞（ADSCs）。这类干细胞因易于获取、多向分化潜能和强大的旁分泌活性，已在多种疾病治疗中展现潜力。此前研究发现ADSCs分泌的条件培养基（ADSC-CM）可减轻小鼠AP炎症，但其对铁死亡的调控机制尚未阐明。为此，研究人员通过建立犬AP模型，首次揭示了ADSCs通过抑制铁死亡和氧化损伤缓解胰腺炎的核心机制，成果发表于《Stem Cell Research》。

关键技术方法概览

研究人员通过四项关键技术展开探索：

1. 犬AP模型构建：经胰胆管逆行注射5%钠牛磺胆酸盐（0.1 mL/kg）和胰蛋白酶（3500 U/kg）诱导AP。
2. 干细胞治疗干预：术后6小时静脉输注ADSCs（1×10⁶/kg）或ADSC-CM（0.1 mL/kg）。
3. 多维度评估体系：结合透射电镜（TEM）观察超微结构、生化检测血清淀粉酶（AMY）/脂肪酶（LIPA）等指标、Western blotting分析GPx⁴/TFR1等铁死亡标志物，以及共培养体系验证ADSCs对脂多糖（LPS）诱导的AR42J细胞铁死亡的影响。
4. Keap1/Nrf2通路机制解析：通过核质分离技术、免疫荧光染色及qRT-PCR，检测Nrf2核转位及其下游抗氧化酶表达。

核心研究结果

铁死亡是犬AP的关键损伤机制

通过对比健康犬（CON组）与AP模型犬发现：

• 组织病理证据：AP组胰腺出现广泛水肿、炎性浸润及坏死，透射电镜显示线粒体嵴断裂、内质网扩张（图2A,B）。
• 铁死亡标志物异常：胰腺铁含量显著升高（P<0.05），同时GPx⁴蛋白表达下降60%、转铁蛋白受体1（TFR1）和铁蛋白重链（FTH）表达倍增（图2E-H）。
• 抗氧化系统崩溃：谷胱甘肽（GSH）、总抗氧化能力（T-AOC）活性锐减，而脂质过氧化产物丙二醛（MDA）激增2.8倍（图3B-E）。

ADSCs及CM有效逆转胰腺损伤

治疗24小时后，ADSCs与ADSC-CM组均表现出显著保护作用：

• 病理改善：胰腺水肿/坏死评分降低50%，TEM显示线粒体结构修复（图4A-E）。
• 功能恢复：血清AMY和LIPA水平回落至近正常值（图4F,G），血浆白蛋白（ALB）升高缓解低蛋白血症。
• 铁死亡抑制：胰腺铁含量下降40%，GPx⁴蛋白表达恢复至CON组80%（图5A-G）。

Keap1/Nrf2通路激活是核心机制

分子机制研究表明：

• Nrf2核转位驱动抗氧化：AP组Nrf2向核内转移增强，但下游HO-1、NQO1蛋白仍受抑制。ADSCs治疗进一步促进Nrf2核定位，使HO-1、NQO1表达提升2倍（图3F-K, 图5）。
• 旁分泌作用主导疗效：ADSC-CM组呈现类似ADSCs的Keap1抑制和Nrf2激活效应，证实ADSCs通过分泌因子（而非直接分化）发挥作用（图5H-O）。
• 体外模型验证：LPS诱导的AR42J细胞铁死亡中，ADSCs共培养使细胞活性提升45%，并显著上调GPx⁴和FTH表达（图6,7）。

结论与展望

本研究首次阐明：脂肪源性干细胞通过旁分泌活性激活Keap1/Nrf2通路，抑制铁死亡并增强抗氧化防御，从而有效缓解犬急性胰腺炎。其意义体现在三方面：

1. 机制突破：明确铁死亡在AP进展中的核心地位，并将ADSCs的保护作用与Nrf2驱动的抗氧化转录程序直接关联。
2. 治疗创新：ADSC-CM的无细胞疗法避免干细胞移植风险，为临床转化提供更安全的选择。
3. 靶点拓展：GPx⁴、TFR1等铁死亡调控因子可作为AP药物研发新靶标。

未来研究需进一步解析ADSC-CM中的关键活性成分（如外泌体或特定细胞因子），并探索其与铁死亡信号通路的精确互作网络。随着更多大动物模型数据的积累，这种基于干细胞旁分泌机制的疗法有望为人类急性胰腺炎提供新的治疗范式。