Nr4a3通过调控Btg2减轻急性胰腺炎氧化应激与线粒体损伤的机制研究

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:International Immunopharmacology 4.8

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  急性胰腺炎(AP)高死亡率临床需求迫切,中南大学湘雅医院团队聚焦核受体Nr4a3在AP中的作用机制。研究发现Nr4a3通过转录激活Btg2加剧胰腺腺泡细胞线粒体损伤和凋亡,采用AAV9-shRNA敲低Nr4a3可显著改善氧化应激和ATP生成,为AP治疗提供新靶点。

  

急性胰腺炎(AP)作为临床上常见的急腹症,其凶险程度令人咋舌——全球每年每10万人中就有33.74人发病,其中约20%会发展为伴随多器官功能障碍的重症病例。更令人忧心的是,当前治疗手段仅限于补液、营养支持等对症处理,连抗生素使用都存在争议。在这种临床困境下,科学家们将目光投向了胰腺细胞内神秘的"分子开关"——核受体亚家族4A组成员3(Nr4a3)。这个被称为"应激感应器"的转录因子,此前已被发现在血管、神经等系统中扮演着氧化应激"助推器"的角色,但在胰腺炎中的机制始终成谜。

中南大学湘雅医院的研究团队通过生物信息学分析GSE121038数据集时敏锐发现,在雨蛙素诱导的AP小鼠胰腺组织中,Nr4a3表达显著上调。为破解这个分子谜题,研究人员构建了AAV9(腺相关病毒9型)载体递送靶向Nr4a3的shRNA,通过胰管注射实现胰腺特异性基因沉默。实验结果显示,Nr4a3敲低不仅减轻了胰腺水肿和炎症浸润,更关键的是通过电化学检测发现线粒体膜电位提升58%,ATP产量增加2.3倍,超氧化物水平下降72%。在体外实验中,采用CCK(胆囊收缩素)刺激胰腺腺泡细胞模拟AP损伤时,Nr4a3沉默组caspase-3活性降低至对照组的35%,而过表达组则出现大量凋亡小体。

通过mRNA测序技术,研究者锁定抗增殖因子Btg2为关键下游靶点。当用siRNA干扰Btg2时,CCK诱导的细胞损伤指标改善程度与Nr4a3敲低效果相当。分子机制研究表明,Nr4a3通过直接结合Btg2启动子区-1342bp至-856bp区域,驱动其转录表达。这种调控关系在回复实验中得到完美验证:当在Nr4a3敲低细胞中强制表达Btg2时,线粒体通透性转换孔(mPTP)开放概率回升至损伤组水平,ATP合成效率再度下降41%。

这项发表在《International Immunopharmacology》的研究首次揭示Nr4a3/Btg2轴在AP中的核心作用:应激激活的Nr4a3如同"分子油门"般推动Btg2表达,进而引发线粒体功能崩溃和caspase级联反应。该发现不仅解释了AP进展的分子机制,更提供了极具转化价值的治疗策略——通过靶向干预Nr4a3-Btg2通路,有望打破氧化应激-线粒体损伤-细胞凋亡的恶性循环。值得注意的是,研究中采用的胰腺局部AAV9递送技术,为克服全身基因治疗副作用提供了新思路。正如讨论部分强调的,这项研究为开发AP的精准靶向治疗奠定了理论基础,未来或可通过小分子抑制剂特异性阻断该通路,改变当前AP治疗的被动局面。

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