吸烟抑制慢性胰腺炎大鼠骨髓间充质干细胞抗纤维化作用及其机制研究

Smoking is currently considered to be one of the independent risk factors for chronic pancreatitis (CP). Bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) are cells with multiple differentiation potential, high self-renewal ability, low immunogenicity and immunomodulatory ability, which have a repairing effect on various organ damage. Studies have confirmed that BMSCs may be involved in the repair of pancreatic tissue damage during acute pancreatitis and inhibit pancreatic autoimmune response. Studies on hepatic stellate cells suggest that BMSCs inhibit the expression of matrix metalloproteinase MMPs by up-regulating TIMP-1 and inhibit pancreatic fibrosis. . Pre-experiments have shown that tobacco extracts can induce aberrant methylation-related down-regulation of TIMP1 in BMSCs. Cigarette smoking not only do harm to the pancreatic tissue, aggravate the progression of fibrosis, but also affect the anti-fibrotic effect of BMSCs. This process involves abnormal hypermethylation of genes mediated by p38 MAPK signaling pathway. Thus we can know the relationship between cigarette smoking and chronic pancreatitis and BMSCs can provide us with new ideas for clinical therapy.

吸烟被认为是慢性胰腺炎（CP）发生的独立危险因素之一，但吸烟诱导胰腺纤维化进展的机制尚不明确。骨髓间充质干细胞（BMSCs）是一种具有多项分化潜能、高度自我更新能力的细胞。既往研究证实，BMSCs迁移至胰腺组织，参与CP组织损伤的修复；而对肝星状细胞的研究认为，BMSCs通过上调TIMP-1抑制基质金属蛋白酶MMPs表达，抑制肝纤维化。预实验证明，烟草提取物作用于体外分离培养BMSCs，可以引起TIMP1异常甲基化改变，表达下调。本项目拟将体外分离培养的BMSCs移植于CP大鼠，并建立大鼠被动吸烟模型，并结合体外实验，得出初步结论即香烟烟雾中的有害物质不仅直接作用于胰腺组织、加重纤维化进展，同时削弱了BMSCs的抗纤维化作用，此过程涉及p38 MAPK信号通路介导的基因异常高甲基化改变，可能是吸烟诱发CP、加重胰腺纤维化的重要机制之一，为CP治疗提供新的思路。

骨髓间充质干细胞（BMSCs）是一种具有多向分化潜能、高度自我更新能力、低免疫原性并且具有免疫调节能力的细胞，对多种脏器的损伤具有修复作用。已有研究证实，BMSCs可能参与急性胰腺炎过程中胰腺组织损伤的修复、抑制胰腺自身免疫反应，另外，对肝纤维化、肝星状细胞的研究认为，BMSCs可以通过影响肝星状细胞的活化及细胞外基质代谢发挥抑制肝纤维化的作用。同时已有研究表明，静止的胰腺星状细胞（PSCs）受到多种刺激因素的影响，活化并获得类似肌成纤维细胞的表型，过度产生、重塑细胞外基质，参与胰腺纤维化、慢性胰腺炎发生的过程。从小鼠股骨骨髓中可分离出表达细胞表面标志物CD29、CD44且具有成骨分化能力的BMSCs。动物实验部分，我们成功诱导大鼠慢性胰腺炎模型，并证实尼古丁可以加重CP大鼠胰腺病理学表现。在体外细胞实验中，我们首先证实烟草主要成分尼古丁可以在体外诱导PSCs的活化，并导致细胞外机制代谢紊乱。小鼠BMSCs可以抑制小鼠PSCs的细胞活力，影响其增殖能力，并通过Transwell共培养实验证实，小鼠BMSCs虽然不抑制小鼠PSCs的活化，但是可以减弱小鼠PSCs对细胞外基质代谢的负面影响，具体表现为减少胶原主要成分I型胶原和III型胶原的表达，增加基质金属蛋白酶13的表达，改善细胞外基质代谢紊乱，发挥抗纤维化作用。这为BMSCs延缓胰腺纤维化进展、治疗慢性胰腺炎提供新思路。