急性胰腺炎时tRNA衍生RNA片段tRF3-Thr-AGT在胰蛋白酶原细胞内激活过程中的作用及机制研究

AP is one of the common acute abdomen, characterised by acute onset, high incidence of complications and mortality rate. So far, its pathogenesis is not yet clear. The abnormal intracellular activation of trypsinogen is a key trigger factor of AP. Therefore, it is of great significance to clarify its mechanism for the pathogenesis research and clinical treatment of AP. In recent years, tRNA-derived RNA fragment (tRF), as a novel non-coding small RNA molecule, have been found to play important roles in the occurrence and development of multiple diseases and thus has an important research value. However, its role in the AP is unclear. The results of our pre-experiment suggested that trypsinogen activation was regulated by a complex tRF-target genes network. In the network, threonine tRNA-derived tRF3-Thr-AGT was the network gene with the lowest level of expression. Moreover, overexpression of tRF3-Thr-AGT was able to inhibit the process of intracellular activation of trypsinogen. These results suggested that there is a closely relationship between tRF3-Thr-AGT and AP. In this study, we will further explore the regulatory role of tRF3-Thr-AGT on its target genes and the effect of the regulatory role on the activation of trypsinogen at molecular, cellular and animal levels. This sutdy will provide new cut points to the mechanism research and the clinical treatment of AP.

急性胰腺炎（AP）是临床常见的急腹症之一，具有发病急、并发症多和死亡率高等特点，发病机制至今尚未明确。研究表明，胰腺腺泡细胞内胰蛋白酶原的异常激活是AP发生的关键始动因素，阐明其机制对于AP相关研究和临床治疗具有重要意义。近年来，tRNA衍生RNA片段（tRF）作为一种新型非编码小RNA分子被发现在多种疾病的发生发展中发挥重要作用，具有重要的研究价值，但其在AP中的作用还不清楚。通过前期实验，我们发现胰蛋白酶原细胞内激活受到复杂的tRF-靶基因网络调控，其中苏氨酸tRNA衍生的tRF“tRF3-Thr-AGT”为低表达最显著的网络基因，且将其过表达能够抑制胰蛋白酶原细胞内激活，提示二者关系密切。本次研究中，我们将从分子、细胞及动物水平进一步探索tRF3-Thr-AGT对其靶基因的调控作用，以及这种调控作用对胰蛋白酶原细胞内激活的影响。本研究将为AP的发病机制研究和临床治疗提供新的切入点。

急性胰腺炎（AP）是临床常见的急腹症之一，具有并发症多和死亡率高等特点，严重威胁人类健康。迄今为止，AP的发病机制仍不清楚。腺泡细胞内胰蛋白酶原异常激活（PAITA）被认为是AP发生的始动因素。因此，阐明PAITA的机制对于AP的早期预防和治疗至关重要。在前期实验中，我们利用基因测序等方法筛选出一个新型非编码RNA（tRNA来源RNA片段，tRF）tRF3-Thr-AGT在PAITA时低表达最为显著并具有研究潜力。在本次研究中，我们首先基于测序数据和生信分析，构建了PAITA相关蛋白互作网络，非编码小RNA-mRNA调控网络，进一步明确了tRF3-Thr-AGT在PAITA调控网络中的作用。然后，在建立的PAITA细胞模型和动物模型的基础上，利用基因干扰、激光共聚焦、流式细胞术、Western blot、Real-time PCR和生信预测等分子生物学方法明确了tRF3-Thr-AGT调控PAITA的机制，即tRF3-Thr-AGT能够靶向抑制Cd44来抑制PAITA过程以及AP的炎症反应。此外，我们基于在上述研究中发现的问题进行了拓展性研究。首先，我们发现AP严重程度与腺泡细胞焦亡关系密切。过表达tRF3-Thr-AGT能够显著抑制腺泡细胞焦亡。然后，通过利用基因干扰、免疫荧光、生信分析等方法在体内和体外水平明确了上调tRF3-Thr-AGT能够抑制ZBP1/NLRP3信号介导的腺泡细胞焦亡从而减弱AP严重程度。本研究不仅从全局的角度认识了AP时隐藏在PAITA背后的复杂基因调控网络，也通过深入研究挖掘出了新型分子tRF3-Thr-AGT对调控PAITA和AP具有重要作用。这些结果能够为AP的发病机制研究和临床诊疗提供新的切入点。