NOX产生ROS调控NF-кB信号通路在高甘油三脂血症性胰腺炎早期重症化中的作用及机制初探

NADPH oxidase(NOX)-derived reactive oxygen species(ROS) activate NF-kappaB signaling pathway in pancreatic acinar cell (PAC), plays a critical role in inflammatory cascade and tissue injury of acute pancreatitis(AP). We previously found that the NOX inhibitor can prevent the activation of NF-kappaB and the aggravation of AP in rats. Free fatty acids (FFA) is a pathogenic factors in hypertriglyceridemic pancreatitis(HTGP), it can induce the activation of NF- kappaB, however, the effect of FFA on NOX in PAC is unclear. It has been reported that FFA can activate NOX to produce ROS in vascular cells, so we speculate that the NOX in PAC might be activated by FFA, then regulates NF-kappaB activation, leading to inflammatory cascade and the aggravation of HTGP.In addition, the role of NOX in neutrophil (NEU) in HTGP is not clear.This study investigate the role of NOX regulation of NF- kappa B signaling pathway in the aggravation of HTGP in the early stage, by using the selective NOX1 inhibitors of PAC and selective NOX2 inhibitors of NEU, respectively, in genetically modified mouse. In vitro, we investigate whether FFA-induced activation of NF kappaB in PAC via activation of NADPH oxidase, which leading to inflammation and cell injury, exploring the molecular mechanism of the aggravation of HTGP in the early stage.

NADPH氧化酶（NOX）产生活性氧（ROS）调控胰腺腺泡细胞（PAC）NF-κB信号通路活化，是导致急性胰腺炎（AP）炎症级联反应和组织损伤的关键。我们前期发现NOX抑制剂能阻止NF-κB活化及大鼠AP重症化。游离脂肪酸（FFA）是高甘油三酯血症性AP（HTGP）的致病因素，它可活化NF-κB，但FFA对PAC上的NOX影响未明。有报道FFA能激活血管细胞NOX产生ROS，我们推测FFA可激活PAC的NOX产生ROS调控NF-κB活化，导致炎症级联反应和重症化；此外，中性粒细胞（NEU）的NOX在HTGP的作用未明。本课题利用基因修饰小鼠，分别以PAC的NOX1和NEU的NOX2选择性抑制剂，探究它们的NOX调控NF-κB信号通路在HTGP早期重症化的作用；体外明确FFA是否通过激活PAC上的NOX产生ROS调控NF-κB活化，导致炎症反应和细胞损伤，初探HTGP早期重症化的分子机制。

高甘油三酯血症（HTG）的严重程度与急性胰腺炎的预后有关，但HTG患者容易发展为重症急性胰腺炎的原因尚不清楚。为明确激离脂肪酸（FFAs）是否通过激活NOX产生ROS导致了PAC细胞损伤。我们在体外用POA刺激小鼠原代PAC，以NOX1的抑制剂ML171干预，酶标仪和激光共聚焦显微镜检测发现，POA不会直接激活PAC上的NOX产生ROS，POA显著增加细胞内Ca2+水平并引起PAC细胞坏死。NOX1的抑制剂ML171不能抑制细胞内Ca2+水平的增加，也不能抑制POA诱导的PAC细胞死亡。结果表明FFAs不是通过NOX产生ROS引起细胞损伤坏死和炎症反应。为了探讨HTG亚型是否影响急性胰腺炎的进展，我们分析了两种转基因HTG小鼠模型，即糖基磷脂酰肌醇高密度脂蛋白结合蛋白1基因敲除（Gpihbp1-/-）和载脂蛋白C3转基因（apoc3tg）小鼠。用10次腹腔注射雨蛙素来诱导急性胰腺炎。对急性胰腺炎的严重程度进行生化检测和病理学分析。通过超速离心法收集血浆富含甘油三酯的脂蛋白（TRLs），包括乳糜微粒和极低密度脂蛋白（VLDL），评价其对原代胰腺腺泡细胞（PACs）的细胞毒作用。我们发现Gpihbp1-/-TRLs的粒径大于ApoC3-tg-TRLs。当血浆甘油三酯水平高于2000mg/dL时，Gpihbp1-/-小鼠出现严重胰腺损伤，整个小叶大面积胰腺坏死。然而，具有相同甘油三酯水平的ApoC3-tg小鼠即使给予泊洛沙姆407以进一步增加甘油三酯水平，也不会出现大面积胰腺坏死。同时，在急性胰腺炎模型中，Gpihbp1-/-小鼠胰腺FFAs明显高于ApoC3-tg小鼠。Gpihbp1-/-小鼠的TRLs比ApoC3-tg小鼠释放更多的FFAs，对PACs的毒性更大。患者的乳糜微粒对PACs的作用与Gpihbp1-/-小鼠的TRL相同。甘油三酯水平低于2000 mg/dL的Gpihbp1-/-小鼠的胰腺损伤较低，胰腺坏死发生率较甘油三酯水平高于2000 mg/dL的Gpihbp1-/-小鼠更低，与甘油三酯水平高于2000 mg/dL但服用非诺贝特的Gpihbp1-/-小鼠相似。这些结果表明，有大颗粒的TRL的HTG亚型影响了急性胰腺炎向重症化进展，乳糜微粒比VLDL释放更多的FFAs从而表现更高的细胞毒性。这项研究的成果具有较高的临床应用价值，一是HTGP患者入院后进行需