每天,機體的胰腺都會產生大約一杯消化液,這是一種能分解所攝入食物的混合物,然而,如果這些強大的分子在進入腸道之前就被激活的話,其就會損傷胰腺自身,並消化胰腺所產生的細胞,從而導致胰腺炎,並易於讓個體患上胰腺癌。
近日,一篇發表在國際雜誌Gastroenterology上題為“Estrogen-Related Receptor γ maintains pancreatic acinar cell function and identity by regulating cellular metabolism”的研究報告中,來自韓國科學技術院等機構的科學家們通過研究表示,一種名為雌激素相關受體γ(ERRγ)的特殊蛋白或許對於預防小鼠機體胰腺自身消化非常重要,此外,胰腺炎患者機體中受這種炎症影響的細胞中ERRγ的水平較低。這些研究結果表明,能調節ERRγ活性的新型療法或能幫助預防或治療胰腺炎和胰腺癌。
研究者Ronald Evans教授說道,本文研究為闡明胰腺細胞的功能以及是什麼因素驅動胰腺炎和胰腺癌提供了新的思路。
胰腺中含有兩類細胞類型,其具有不同的功能,即能釋放胰島素來控製機體血糖水平的β細胞和能產生消化液的腺泡細胞,此前研究人員通過研究發現,ERRγ能幫助胰腺β細胞釋放胰島素,同時其或有望作為一種治療糖尿病的療法,在後續研究中,研究者發現,缺乏ERRγ的小鼠會出現嚴重的胰腺炎。
為了理解ERRγ在胰腺腺泡細胞中所扮演的關鍵角色,研究人員將攜帶或不攜帶該蛋白的小鼠和離體細胞進行研究。結果發現,ERRγ對於維持腺泡細胞中線粒體的功能非常必要。
研究者Jae Myoung Suh說道,自從20世紀60年代以來,科學家們就知道線粒體是腺泡細胞的主要能量來源,但控製腺泡細胞中關鍵能量產生的因子卻一直是一個謎題。如果沒有ERRγ,腺泡細胞不僅會表現出能量調節的異常,而且還會不正確地激活消化酶類從而開啟自我消化過程。
這些細胞中的線粒體必須變得非常強大,如果其出現問題的話,這些消化酶類就會被激活,隨後開始自動消化胰腺組織。研究者指出,不僅在缺失ERRγ的情況下胰腺腺泡細胞的自動消化會開始,而且細胞改變的發生還會提示早期胰腺癌的發生。隨後研究人員轉向對胰腺癌患者的數據進行研究來確定是否來自小鼠和實驗室的數據與人類疾病相關;他們將胰腺炎活體組織與收集自正常胰腺細胞的樣本(包括相同患者機體胰腺的健康部分)進行比較研究。結果發現,受胰腺炎影響的細胞中含有較低水平的ERRγ。
隨後研究人員分析了來自多個不同位點和患者群體的數據,結果發現,ERRγ或許會隨著患者胰腺炎的發生而出現一致性地下降。
研究者表示,其它83個基因的水平(很多都會被ERRγ直接調節)在胰腺炎樣本中也發生了變化,此外,當研究人員通過兩個大型研究的數據來搜索並比較人類機體的基因表達時,他們發現這83個基因中的一些基因或與罕見類型的遺傳性胰腺炎和胰腺癌發生有關。研究者認為,ERRγ或許具有一定的臨床相關性,未來其或許會成為一種很好的藥物靶點。
下一步研究人員正在計劃深入研究來分析ERRγ失調和胰腺炎所導致的癌前變化,以及如何利用藥物來幫助增加ERRγ的水平從而預防或治療胰腺疾病。綜上,本文研究結果表明,ERRγ或許在維持支持腺泡細胞線粒體功能和細胞器平衡的轉錄程序上扮演著非常重要的角色,同時研究人員還揭示了ERRγ和胰腺外分泌疾病之間的新型分子關聯。
原始出處:
Jinhyuk Choi, Tae Gyu Oh, Heewon Jung, et al. Estrogen-Related Receptor γ maintains pancreatic acinar cell function and identity by regulating cellular metabolism, Gastroenterology (2022). DOI: 10.1053/j.gastro.2022.04.013