胰腺内源性多巴胺系统调控急性胰腺炎诱导的炎症反应及其分子机制研究

The main reason for early mortality in patients with severe acute pancreatitis (SAP) is the systemic inflammatory response leading to multiple organ failure. The pancreas is an important source of nonneuronal dopamine(DA) in the body, and that this DA has a role in protecting the pancreas and intestinal mucosa, but the exact molecular mechanism is not clear. Recent studies show that DA has multiple anti-inflammatory effects. Our preliminary study found that dopamine receptor (DR) 1 and 2 exist in pancreatic acinar cells, both the presence of dopamine synthesis and metabolism enzyme in the exocrine cells of the pancreas, and DR 1 and 2 were significantly reduced in AP. In addition, exogenous DA can significantly reduce pancreatic injury and inflammatory response in experimental pancreatitis. In order to elucidate the molecular mechanism of pancreatic dopamine system modulate inflammatory response in acute pancreatitis, firstly, by the establishment of in vitro and in vivo AP model, to determine the relationship between in DA system and the pancreatic and systemic inflammatory response. Further by the establishment of gene knockout mice and using DA, DR agonist and antagonist, to clarify the role and molecular mechanisms of pancreatic DA system in neutrophil and macrophage activation and outcome and pancreatic inflammation and systemic inflammatory response in AP, and to explore its potential value in clinical application. These results will help unravel the molecular pathogenesis of mechanism of SAP and may provide insight into the developpment of novel therapeutic agent for SAP.

重症急性胰腺炎（SAP）患者早期死亡的主因为全身炎症反应导致多脏器功能衰竭。胰腺是产生非神经来源多巴胺（DA）的重要来源，而胰腺内DA系统具有保护胰腺和肠道的作用，但确切的分子机制不明。最近研究表明，DA具有多重的抗炎作用。我们前期研究发现，多巴胺受体（DR）1和2在胰腺腺泡细胞中存在表达，在胰腺组织中也存在DA合成、代谢酶的变化，而AP时均存在明显下调。此外，外源性DA能够明显减轻实验性胰腺炎的胰腺损伤和炎症反应。为了阐明多巴胺系统调控AP诱导的炎症反应的分子机制，本研究将首先通过体内外AP模型明确胰腺内DA系统与胰腺炎症和系统炎症反应的关系。进一步通过建立基因敲除小鼠和DA、DR激动剂和拮抗剂，阐明DA信号通路对中性粒细胞、巨噬细胞活化和转归以及胰腺局部炎症和系统炎症反应的作用和分子机制，并探讨其潜在的临床应用价值。本研究的完成将进一步阐清SAP的发生机制，为SAP的治疗提供新的思路。

重症急性胰腺炎（SAP）患者早期死亡的主要原因为全身炎症反应导致的多脏器功能衰竭。胰腺是产生非神经来源多巴胺（DA）的重要来源，而胰腺内的DA系统具有保护胰腺和肠道的作用，但确切的分子机制不明。最近研究表明，DA具有多重的抗炎作用。我们在研究中发现，一方面，急性胰腺炎（AP）时胰腺腺泡细胞中的DA合成和代谢系统被激活而DA受体（DRD）却显著下调；DRD2拮抗剂可阻断DA抑制IκBα-NFκB介导TNFα、IL1β、IL6等炎症因子产生的功能，而DRD1拮抗剂则不能；胰腺特异性DRD2基因敲除显著加重AP时的胰腺和肺脏损伤、免疫细胞浸润、Akt-NFκB通路以及TNFα、IL1β、IL6、CCL2、CXCL2的水平等；PP2A拮抗剂冈田酸（OA）在体内外AP模型中均可阻断DRD2激动剂Quinpirole对Akt-NFκB通路和炎症因子的抑制作用；DRD2激动剂Quinpirole通过激活PP2A抑制Akt-NFκB信号通路降低胰腺腺泡细胞产生CCL2、CXCL2的水平，从而抑制巨噬细胞（Mφ）和中性粒细胞迁移。另一方面，在人和小鼠的M1型Mφ中DA系统均被功能性激活，且存在DRD表达；Mφ在AP中呈M1型；激活DRD2可抑制AP时胰腺中的M1型Mφ；髓细胞特异性DRD2基因敲除可增加胰腺组织中M1型Mφ的数量并加重AP严重程度；Quinpirole不能抑制髓细胞特异性DRD2基因敲除的M1型Mφ；Quinpirole可显著减少M1型Mφ中p47phox膜转位和ROS+的Mφ细胞数量，抑制NFκB、NLRP3信号通路且呈浓度依赖性；髓细胞特异性DRD2基因敲除组M1型Mφ中p47phox膜转位、ROS+细胞数量、NFκB、NLRP3信号通路的激活等均较野生型组显著增加；Quinpirole可显著抑制野生型Mφ中的这些现象，但对髓细胞特异性DRD2基因敲除组却无显著影响。以上结果显示，胰腺腺泡细胞中的DRD2通过激活PP2A部分抑制Akt-NFκB信号通路减轻AP炎症反应；Mφ中的DRD2通过抑制NADPH氧化酶依赖的NFκB和NLRP3炎性小体有效抑制AP中的M1型Mφ。我们的研究结果从胰腺腺泡细胞和巨噬细胞两个角度全面阐明了DRD2信号通路减轻AP炎症反应的具体机制，为AP新的治疗手段提供了理论依据，同时为后续AP及其他炎症性疾病的研究开辟了新的领域。