中性白细胞活动对胰腺腺泡细胞钙离子信号的调节

Neutrophil infiltration during the initial phase of acute pancretitis is a well established fact. But the physiological or pathophysiological significance is not well elucidated at the cellular or molecular level. In the present project, freshly isolated rat neutrophils will be co-incubated with freshly isolated rat pancreatic acini. Both respiratory burst and extracellular traps will be induced by physiolgical stimuli of the neutrophils. Both processes will be characterized in vitro. The effects of both respiratory burst and extracellular trap formation on cytosolic calcium oscillations induced by the G-protein coupled receptors CCK1 and M3 receptors will be examined. Isolated rat hepatocytes will be used as control cells to investigate neutrophil effects on alpha1 adrenergic, V1A vasopressin, and P2Y purinergic receptors. Effects of individual components of respiratory burst and extraccelular traps on pancreatic acinar cell calcium signalling will be examined. This project tries to elucidate at the molecular level the role for neutrophils in the initiation and progression of acute pancreatitis. This may have important implications in the prevention and possibly treatment of acute pancreatitis, especially of severe acute pancreatitis.

急性胰腺炎早期的白细胞侵润，已经经过多年的系统研究并被确认。但是中性白细胞侵润在急性胰腺炎发生发展中的细胞和分子基础，并不清楚。本项目计划分离大鼠中性白细胞，将分离提纯的白细胞与分离的大鼠胰腺腺泡共孵育。研究生理性刺激物触发中性白细胞呼吸爆发、产生胞外陷阱的特性。研究中性白细胞呼吸爆发、胞外陷阱形成，对分离胰腺腺泡细胞中G蛋白偶联受体CCK1、M3所引发胞浆钙振荡的调节作用。鉴别白细胞呼吸爆发、胞外陷阱的成份，对两种G蛋白偶联受体功能的影响。作为对照，同时将研究中性白细胞两种生理过程（呼吸爆发、胞外陷阱）对肝脏实质细胞表面alpha 1型肾上腺素能受体、V1A型血管加压素受体、P2Y型嘌呤能受体的调节作用。这项研究对于从分子水平阐明中性白细胞侵润在急性胰腺炎发生发展中的作用，具有重要意义。潜在地可对急性胰腺炎的早期预防及治疗，起到一定的指导作用。

研究了大鼠中性白细胞呼吸爆发、胞外陷阱形成的基本特性。发现fMLP所引发大鼠中性白细胞呼吸爆发，抑制CCK1受体、M3型受体，但对肝脏细胞中alpha1受体、V1A受体、P2Y受体没有作用。特定强度的呼吸爆发，可在抑制CCK1受体时对M3没有抑制作用。呼吸爆发的抑制作用，在短时间内不能恢复。分别研究了H2O2, O2-, HOCl, OH., NO, ONOO，MPO对CCK1、M3受体的影响。发现H2O2/O2-可敏化M3受体，但对CCK1没有影响。HOCl, OH., NO, ONOO, MPO对CCK1受体皆无任何作用。次氯酸对M3受体也没有影响。研究发现PMA、fMLF、fMIFL、IL-8皆可刺激大鼠中性白细胞形成胞外陷阱，且前三者形成胞外陷阱的能力近似。IL-8刺激大鼠中性白细胞不引起呼吸爆发，但可产生胞外陷阱。研究发现IL-8引发的大鼠中性白细胞胞外陷阱对大鼠胰腺腺泡细胞CCK1和M3受体没有影响。中性粒细胞主要在胞外产生活性氧或胞外陷阱，肥大细胞主要在胞内产生活性氧。实验证实激活的肥大细胞对胰腺腺泡细胞、海马神经元等细胞表面受体没有明显调控作用。实验发现中性粒细胞胞外陷阱主要成分H抑制CCK1及M3受体。但中性粒细胞胞外陷阱成分Y通过R蛋白刺激胰腺腺泡细胞触发胞浆钙振荡。研究了Msr在胰腺腺泡细胞、胰腺星形细胞中的表达及亚细胞分布。探讨了MsrA在单线态氧激活大鼠胰腺腺泡细胞CCK1R过程的作用。发现过表达Msr后胰腺星形细胞钙信号发生显著变化。研究了单线态氧分子对胰腺腺泡细胞CCK1受体的氧化作用，发现单线态氧分子氧化CCK1受体特定Met残基，进而导致CCK1受体的脱寡聚化及永久性激活。这些结果充分说明大鼠中性粒细胞生理性活动对胰腺腺泡细胞具有多位点、多种化学反应形式的调节。这些成果对于阐述及临床干预急性胰腺炎的发生发展，具有重要科学意义。