腺泡源性miR-216a/217通过Exosome途径介导血管高通透性在急性胰腺炎肺损伤中的机制研究

Acute lung injury (ALI) has become a key clinical manifestation of severe acute pancreatitis (SAP). The promoted vascular permeability maybe one of the reason of ALI. Our previous study showed an abberant elevated plasmatic miR-216a/217 could be detected in SAP patients and may become a potential alarm index. Further studies showed miR-216a-related PTEN signal transduction pathway was involved in pancreatitis-induced kidney injury. We also found pancreatic acinar-derived exosome and miRNAs could degrade the tight junction between vascular endothelial cells, via ROCK2 protein. Then the hypothesis was proposed that the miRNAs in exosome of plasma will promote the lung's vascular permeability and induce the occurance of ALI. The current study will set up a kind of cell model and a series of animal model, by gene-modifying methods, to prove which kind of exosome and which miRNAs will attend the protocol. We wish it can be proved that acinar-exosome-miRNAs mechanism plays an important role in the severity of acute pancreatitis.

急性肺损伤（ALI）是急性胰腺炎重症化的主要临床表现，肺血管内皮细胞通透性的升高是其可能机制之一。前期课题组通过急性胰腺炎患者的血浆miRNA筛选，发现血浆miR-216a/miR-217在重症急性胰腺炎（SAP）中异常升高，且有预警作用，进一步研究发现大鼠SAP模型中肾小管上皮细胞中上调的miR-216a可抑制PTEN通路，参与急性胰腺炎诱导的肾损伤过程。在此基础上，发现腺泡来源的血浆miRNAs可参与血管内皮细胞的紧密连接降解过程，与紧密连接相关的Zo-1及occludin蛋白显著降低。由此提出设想，血浆来源的miRNAs可能通过对肺血管内皮细胞通透性的调控，导致ALI发生。本研究拟通过建立腺泡细胞基因敲减模型，从细胞和动物模型层面上研究Exosome相关miRNAs对ALI的发生和调控作用，从而初步阐明“腺泡-Exosome-miRNAs-ALI"轴在急性胰腺炎重症化中的作用机制。

急性肺损伤（Acute lung injure，ALI）是重症急性胰腺炎（SAP）重要的致死并发症之一。本项目研究腺泡源性miR-216a/217通过Exosome途径介导血管高通透性在急性胰腺炎相关肺损伤中的机制。首先利用临床样本检测，证实外泌体源性miR-216a在急性胰腺炎伴肺损伤（AP with ALI）患者血浆中高表达，随后通过动物实验验证得到miR-216a是胰腺组织特异miRNA。其次，证实SAP伴ALI患者血浆中的外泌体和miR-216a可以导致肺血管内皮细胞通透性增加。进一步通过miR-216a的靶基因预测和荧光素酶报告基因功能验证，证实LAMC1可能是miR-216a的下游靶基因，外泌体和miR-216a可通过远程调控血管内皮细胞LAMC1基因和蛋白表达，进而影响细胞紧密连接相关ZO-1蛋白表达，最终影响肺内皮细胞通透性，引起跨内皮细胞电阻（TEER）变化，而采用miR-216a拮抗剂可以阻断上述过程。通过构建AAV-anti-miR-216a-GFP和AAV-miR-216a-mimics-GFP腺相关病毒，注入SD大鼠急性胰腺炎伴肺损伤的动物模型，发现Anti-miR-216a大鼠急性胰腺炎相关的肺损伤有一定治疗作用。.通过本项目研究，初步阐明了急性胰腺炎时肺损伤的远程调控机制：胰腺细胞破坏后，外泌体包裹miR-216a入血，经血液循环运输至肺脏，被内皮细胞摄取后，经Exosome-miR-216a/LAMC1/ZO-1通路调控内皮细胞的通透性，内皮细胞通透性升高而导致肺间质水肿甚至ARDS，从而促进SAP-ALI的发生发展。该研究结果为SAP-ALI的干预提供了新的潜在靶点，miR-216a有望成为SAP- ALI的治疗靶点。下一步拟开展转基因动物模型和miR-217的功能验证研究。.综上，本项目初步阐明了miR-216a参与SAP-ALI发生发展的机制。研究期间共发表SCI论著3篇，在投SCI论著1篇（均已标注基金资助），培养博士研究生3名（均已毕业）。在研期间项目负责人获国家重点研发计划资助，“胰腺癌筛查新技术评价及方案优化研究”（2019YFC1315900），该项目是针对血浆外泌体和miRNAs在胰腺癌早期诊断和筛查中的作用研究，也为继续深入开展胰腺疾病相关miRNA和外泌体研究奠定了基础。