急性的外耳道炎

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AP最前沿腺泡细胞NLRP3炎症小体 [复制链接]

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据BritishJournalOfPharmacology年4月报道。题:AcinarcellNLRP3inflammasomeandGSDMDactivationmediatespyroptosisandsystemicinflammationinacutepancreatitis.作者:LinGao等。

背景

急性胰腺炎(AP)是最常见的消化系统疾病之一,较高的死亡率和发病率导致患者生活质量下降,并带来沉重的社会经济负担。重症急性胰腺炎(SAP)表现为持续性器官衰竭,通常伴有胰腺坏死和感染,死亡率高达36-50%。近年来开展了多项关于AP药物治疗的随机临床试验,结果显示患者的器官衰竭发生率和/或死亡率并没有显著降低。一项大型队列研究明确了SAP患者器官衰竭发生率和死亡率的早期峰值,进而强调了潜在的早期干预时机。我们的研究发现在AP动物模型和AP患者中,早期治疗的效果显著优于晚期治疗,这进一步支持了以上结论。

凋亡和坏死是胰腺腺泡细胞死亡的两种形式。在多种小鼠AP模型中,凋亡程度与胰腺坏死、AP严重程度均呈负相关,这表明凋亡似乎具有保护性作用。此后的研究探索了其他形式的腺泡细胞死亡在AP中发挥的作用,例如细胞自噬、线粒体通透性改变介导的调节性坏死和程序性细胞坏死。程序性细胞坏死是一种非caspase介导的细胞坏死形式,受到一组细胞内信号通路的调节,包括RIPK1和RIPK3以及MLKL。值得注意的是,通过Rip3或Mlkl基因敲除或使用相应抑制剂来抑制程序性坏死仅能部分保护腺泡细胞,这提示其他形式的细胞死亡可能在AP腺泡细胞损伤中发挥作用。焦亡是一种由caspase介导的细胞死亡形式(小鼠中由caspase1和11介导,人体中由caspase1、4和5介导),表现为促炎细胞因子的大量释放。焦亡在脓*症、缺血性疾病和2型糖尿病中发挥关键作用,主要受经典NLRP3炎症小体途径调控。在感知到异常信号后,炎症小体招募具有caspase募集结构域的凋亡相关斑点样蛋白(ASC)和效应分子caspase-1,形成NLRP3炎症小体复合物。活化caspase-1在细胞内发挥两个主要功能:第一,将前IL-1β转化为活化形式;第二,理解gasderminD(GSDMD)并释放一个22kDa的C-端片段和一个31kDa的N-端片段,N-端片段之后移向细胞膜并结合磷酸肌醇和心磷脂,形成孔隙(10-14nm)进而释放成熟IL-1β和IL-18。

本研究旨在通过运用遗传学和药理学方法抑制焦亡关键通路来探索焦亡在AP中的作用。腺泡细胞和髓样细胞特异性敲除小鼠用以评估腺泡细胞特异性焦亡的重要性,细胞坏死抑制剂用以评估不同细胞死亡形式的影响。

材料和方法

1.人胰腺样本收集

正常胰腺组织取自因胰腺恶性肿瘤而接受Whipple手术或远端胰腺切除术的患者。由于无法从AP患者中获取胰腺组织,从接受治疗性外科手术的慢性胰腺炎患者获取胰腺组织。具体而言,切割2-4cm3大小的胰腺组织,并立即用PBS洗涤两次,然后置入4%多聚甲醛中固定。

2.研究动物

8周雄性野生型(Wt)和基因敲除小鼠(Casp1-/-和Gsdmd-/-)来自南京大学动物模型研究中心或南京医科大学(Nlrp3-/-)。Pdx1Cre和Lyz2Cre小鼠来自杰克逊实验室。通过将Pdx1Cre小鼠分别与Nlrp3flox/flox和Gsdmdflox/flox小鼠杂交获得胰腺腺泡细胞Nlrp3和Gsdmd特异性敲除小鼠(Pdx1CreNlrp3△/△和Pdx1CreGsdmd△/△)。通过将lyz2Cre小鼠与Gsdmdflox/flox小鼠杂交获得髓样细胞GSDMD特异性敲除小鼠(Lyz2CreGsdmdf/f)。所有小鼠均为C57BL/6背景。所有小鼠饲养在无特定病原体(SPF)的条件,每笼3-5只小鼠,温度为24℃,黑暗/光照周期为12小时。

3.随机化、盲法和样本量估计

以完全随机设计的方式将小鼠分组。病理人员未知动物分组。预实验结果表明雨蛙素诱导的AP小鼠胰腺细胞坏死面积的平均值为20%,标准差为6%。预期治疗/基因修饰小鼠减少50%坏死,同时假设α为0.05和效力为80%,计算得知约为6只小鼠/组(样本大小计算:

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