硫化氢调控腺泡细胞缺陷性自噬在急性胰腺炎发病中的作用及机制研究

Defective autophagy is the initial event in pancreatic acinar cell of acute pancreatitis(AP) as well as its inducible and aggravated factors.Although inhibiting overproduction of defective autophagy by modulating signal pathway may be an effective approach for ameliorating AP,no related literature has been reported till now.Hydrogen sulfide(H2S),a gasotransmitter,plays a key role in modulating the inflammation of AP by its special advantage while its effect and mechanism on defective autophagy in acinar cell has not been clarified.Based on previous research,by both in vivo and in vitro experiments along with molecular biology and proteomics,we want to use exogenous H2S to certify the following hypothesises:①H2S can inhibit the overproduction of defective autophagy in acinar cell of AP by activating new endoplasmic reticulum stress pathway;②inhibition of autophagy by H2S can effectively abate the degree of acinar injury and systemic inflammation and the mechanism is related with inhibition of pancreatin abnormal activation,oxidative stress,overproduction of inflammatory mediators and promotion of acinar apoptosis;③screen and verify the critical protein by proteomics so as to identify the target and mechanism of H2S.This study will provide a new method for the comprehension of pathogenesis and treatment of AP.

缺陷性自噬是急性胰腺炎（AP）发病腺泡细胞内的早期事件，也是AP发生、发展的诱发、加重因素。通过调控细胞内信号通路从上游途径抑制缺陷性自噬过度形成可能会成为改善AP病情的一种有效手段，但尚无文献报道。气体信号分子硫化氢（H2S）以其独特的优势在AP炎症反应调控中发挥了重要作用，但其对腺泡细胞早期缺陷性自噬形成的调节作用及机制尚未阐明。本研究拟在前期工作基础上，以外源性H2S作为干预手段，通过离体、在体实验，采用分子生物学及蛋白质组学等技术，证实以下假设：①H2S可通过活化新型内质网应激通路抑制AP腺泡细胞缺陷性自噬的过度形成；②自噬形成被H2S抑制后，可有效减轻腺泡细胞及系统炎症损伤程度，机制与抑制胰酶异常激活、氧化应激、炎症介质过度生成和促进细胞凋亡有关；③以蛋白质组学技术筛选、验证H2S发挥上述作用的关键蛋白，即明确H2S的作用靶点和机制。本研究将为AP发病机制的理解和治疗提供新思路。

急性胰腺炎（AP）是临床常见的外科急腹症，病程凶险、治疗棘手，预后差。缺陷性自噬是AP发病腺泡细胞内的早期事件，也是AP发生、发展的诱发、加重因素。通过调控细胞内信号通路从上游途径抑制缺陷性自噬过度形成可能会成为改善AP病情的一种有效手段，但尚无文献报道。第三代气体信号分子硫化氢（H2S）以其独特的优势在AP炎症反应调控中发挥了重要作用，但其对腺泡细胞早期缺陷性自噬形成的调节作用及机制尚未阐明。. 本课题历时4年，以牛黄胆酸钠刺激大鼠胰腺腺泡细胞系AR42J细胞建立体外AP腺泡细胞模型，同时以牛黄胆酸钠胰胆管逆行注射法建立大鼠AP模型，通过离体、在体实验，从细胞水平和整体水平探讨了H2S通过调控炎症腺泡细胞缺陷性自噬对其炎症损伤及病程的影响和作用机制。现项目已按预期计划顺利完成了各项实验内容的研究，得到如下结论：一、离体实验：1）H2S可显著引发AP腺泡细胞内AMPK/mTOR通路的激活；2）H2S可通过活化AMPK/mTOR通路，过度激活AP腺泡细胞内缺陷性自噬的发生；3）H2S诱导缺陷性自噬过度生成后，可通过促进胰酶异常激活、氧化应激损伤、促炎介质大量生成及抑制凋亡等机制加重AP腺泡细胞的炎症损伤程度；4）Hsc73、SRSF1和Enol等24个蛋白可能是AP时，H2S调控腺泡细胞缺陷性自噬发生的潜在靶点；二、在体实验：1）H2S可显著加重AP时胰腺的组织病理学损伤及组织学评分；2）H2S可显著诱导AP胰腺组织缺陷性自噬的大量生成；3）H2S引发AP胰腺组织缺陷性自噬过度激活后，可通过加重氧化应激损伤、促进促炎介质大量生成及抑制凋亡等途径加重胰腺组织局部和系统的炎症损伤程度。本项目的顺利完成将为AP发病机制的理解和治疗提供新的思路和途径，并为提高AP的临床疗效提供理论基础和实验依据。