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细胞凋亡与胰腺炎

来源:国外医学消化系疾病分册 作者:袁耀宗 龚自华 2004-9-27
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摘要: 摘要 从细胞凋亡的分子机制来分析细胞凋亡与胰腺炎之间的关系,并简要综述实验性胰腺炎的凋亡诱导治疗。关键词:细胞凋亡 胰腺炎 治疗近年的研究证实细胞凋亡参与胰腺炎的病理生理过程,但要从本质上阐明细胞凋亡与胰腺炎之间的关系应从细胞凋亡的分子机制来进行研究。现在认为细胞调亡参与胰腺炎发病主要有两种机制:一......


  摘要 从细胞凋亡的分子机制来分析细胞凋亡与胰腺炎之间的关系,并简要综述实验性胰腺炎的凋亡诱导治疗。

  关键词:细胞凋亡 胰腺炎 治疗

  近年的研究证实细胞凋亡参与胰腺炎的病理生理过程,但要从本质上阐明细胞凋亡与胰腺炎之间的关系应从细胞凋亡的分子机制来进行研究。现在认为细胞调亡参与胰腺炎发病主要有两种机制:一类是受基因调控;另一类则是非基因调控。

  1基因调控

  受基因调控的细胞调亡又称为程序性细胞死亡。一般分为两类:一类是直接调控,如癌基因;另一类则是间接调控。如生物活性分子,通过诱导癌基因的表达发挥调控作用。

  癌基因中bc1-2基因家族是最受关注的与细胞凋亡相关的基因之一。Wada等[1]对胰管结扎(PDL)鼠应用抗bc1-2单克隆抗体和抗增殖细胞核抗原(PCNA)单克隆抗体以免疫印迹和免疫组化方法对bc1-2和PCNA进行检测。结果显示,PDL鼠胰腺导管上皮细胞的bc1-2表达在第四、五天高于对照组2~5倍。bc1-2和PCNA免疫染色在对照组的胰腺导管上皮为微弱的染色,而在PDL鼠胰腺导管皮bcl-2和PCNA免疫染色阳性细胞数量增加,分别在第二天和第三天达最高值。该结果表明,bc1-2具有抑制胰腺导管上皮细胞凋亡的功能。为进一步研究bc1-2基因家族中各基因的作用,Miyamoto等[2]研究PDL和雨蛙肽诱导急性胰腺炎两种鼠实验模型和人慢性阻塞性胰腺炎(COP)胰腺外分泌细胞bc1-2家族相关基因的表达。结果显示,在正常胰腺未见bc1-2基因家族表达;在PDL组胰管结扎后1天在胰腺细胞即观察到bax和bc1-x表达,且在第二、三天尤为显著,而其时胰腺腺细胞也发生凋亡。同时导管细胞增加形成导管管状复合体,导管细胞内bc1-2、bc1-x染色增加并在第五天达最大值。鼠急性胰腺炎模型首次注射雨蛙肽后8小时和48小时发现胰腺细胞凋亡,同时应用免疫组化方法观察到胰腺细胞中存在 bax和bc1-x表达。COP时导管管状复合体导管细胞bc1-2、bc1-x、mc1-1染色阳性,但bax染色阴性。上述结果表明,在两种鼠胰腺炎模型中胰腺细胞内bax诱导细胞调亡;而bc1-2、mc1-1可能在防止导管细胞凋亡和形成导管管状复合体中起作用;bc1-x有既可诱导又可抑制细胞凋亡的双重作用。虽然许多实验证明bc1-2基因家族在胰腺细胞凋亡中发挥重要作用,但其作用机制尚未完全阐明。

  癌基因中另一个与细胞凋亡相关的基因是被称为“基因组卫士”的野生型p53。Maacke等[3]在行ERCP时收集了27例慢性胰腺炎病人胰液细胞学标本,并应用一系列p53特异性单抗PAb1620、PAb1801、PAb240及CM-1(人重组p53多克降抗血清)以免疫过氧化酶染色观察p53表达情况,同时以TUNEL法检测调亡细胞。结果示,27例慢性胰腺炎病人中有16例(59%)p53蛋白表达阳性,11例PAb1620表达阳性,同时发现有凋亡细胞。可能的机制是慢性胰腺炎时氧自由基和一氧化氮基团损伤DNA。p53表达增加可能是DNA损伤的结果,并在DNA损伤的基础上诱导细胞调亡。有人认为野生型p53提高细胞内bax蛋白表达使得bc1-2/bax比例失衡而促进细胞凋亡[4]。

  在基因调控与细胞凋亡关系的研究中,另一热点课题是一些间接调控细胞凋亡的生物活性分子,如转化生长因子(TGF)β、肿瘤坏死因子(TNF)等。最近,Subramanian等[5]从源于人中胚层的成骨细胞中识别一种TGF-β调控的锌指编码基因的TIEG(TGF-β诱导的早期基因)与胰腺炎细胞凋亡有关。为进一步研究TGF-β在胰腺外分泌细胞群中的表达、功能及其调控机制,Tachibana等[6]对培养的鼠胰腺AR42J细胞和人五种胰腺外分泌细胞PANC1、MIAPaCa2、BxPC3、HST66T和Capan1进行免疫印迹分析,结果发现,在这六种外分泌细胞中均有丰富的TIEG mRNA表达。应用纯化的TIEG亲和抗体进行定位检查发现TIEG存在于正常人胰腺外分泌部导管和腺细胞群。研究还发现,经TGF-β处理上述细胞2小时后可见TIEG表达上调。为进一步观察TIEG的表达增加是否诱导胰腺外分泌细胞凋亡,用5ng/ml tGF-β1处理PANC1细胞24小时、48小时和72小时,结果显示,在任一时间点TGF-β1都增加凋亡率,尤以72小时后为最甚。为进一步证实TIEG表达具有增加诱导凋亡功能,还进行了转染实验。用10μg表达TIEG载体(pMEX-neo-TIEG)转染PANC1细胞和仅转染对照载体(pMEX-neo)的PANC1细胞及未转染细胞进行研究。MTS增殖分析结果示,未转染细胞和pMEX-neo细胞生长正常;pMEX-neo-TIEG细胞增殖停止,而且72小时后pMEX-neo-TIEG细胞量较实验初低。DNA梯形图谱分析表明,pMEX-neo-TIEG细胞凋亡数在任一时刻均超过30%,而且还发现pMEX-neo-TIEG细胞凋亡率比TGF-β1处理的PANC1细胞凋亡率高,这可能是观察到的TGF-β1处理的PANC1细胞TIEG上调是瞬时的,而pMEX-neo-TIEG细胞内的TIEG上调则是稳定的。因此,TGF-β诱导的TIEG表达增加可诱导细胞凋亡。


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