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UEGW2023 | 遵医附院庹必光/刘雪梅教授团队:聚焦离子通道在胃黏膜损伤疾病中的作用及机制研究

2023年11月3日  阅读次数:6834

UEGW2023 | 遵医附院庹必光/刘雪梅教授团队:聚焦离子通道在胃黏膜损伤疾病中的作用及机制研究

2023年10月14日至17日,第三十一届欧洲消化疾病周(UEG Week 2023)在丹麦哥本哈根举行。遵义医科大学附属医院庹必光/刘雪梅教授团队3项研究入选Moderated posters。

此次欧洲消化疾病周(UEG Week 2023),庹必光/刘雪梅教授团队向世界展示了离子通道在胃黏膜损伤疾病中的新理念,提出了新的离子通道Slc26a9在调节胃黏膜防御屏障和胃黏膜免疫微环境中的新方向。同时,还提出了主细胞特异性CHIA缺失是触发SPEM及进展为胃癌的关键事件的新视点。遵义医科大学附属医院消化团队的研究不断在国际舞台上传递中国声音,收获国际关注,提升学科国际影响力,促进学科高质量发展。


主要完成人:遵义医科大学附属医院消化内科  易志强、马志远、庹必光、刘雪梅


门静脉高压胃病(PHG)以黏膜充血、水肿和糜烂为临床特征,其基本病理特征是内质网应激介导的线粒体依赖性黏膜上皮细胞凋亡。目前,临床上PHG没有特异性治疗方案、预后较差,而遵义医科大学附属医院消化内科庹必光/刘雪梅教授团队发现了胃黏膜稳态的关键氯离子通道-Slc26a9能够有效保护PHG的黏膜防御屏障。

研究者使用壁细胞特异性Slc26a9敲除(Slc26a9-KO)和Slc26a9野生型(Slc26a9-WT)小鼠,并构建部分门静脉结扎(PVL)的小鼠模型。研究者发现与正常胃黏膜组织和假手术组小鼠相比较,PHG患者及动物模型中Slc26a9 mRNA和蛋白表达下调。与Slc26a9 WT-PVL小鼠比较,Slc26a9 KO-PVL小鼠表现出更严重的胃黏膜组织结构损伤;Tunel染色检测到Slc26a9 KO-PVL小鼠的胃上皮细胞凋亡显著增加,同时伴随着内质网应激标志物(GRP78、Caspase12、eIF2α、XBP1)和线粒体依赖性凋亡标志物(Bax、Bak、Cyt-C、Caspase 9、Caspase 3)的表达上调。利用重组腺相关病毒携带Slc26a9基因来恢复Slc26a9的表达后发现,与对照组相比较,PHG小鼠模型的组织结构损伤被显著逆转,并伴随胃黏膜上皮细胞凋亡的显著减少和内质网应激介导的线粒体依赖性凋亡信号减弱。上述实验结果表明,Slc26a9通过下调内质网应激所介导的线粒体依赖性凋亡信号,减少胃黏膜上皮细胞凋亡,保护PHG胃黏膜防御屏障。


Spasmolytic polypeptide-expressing metaplasia (SPEM)是由主细胞、颈粘液细胞、峡部干细胞转分化而来的一种化生模式。它被认为是胃癌的癌前病变之一,优先于肠化生出现,其发生的始动因素通常是由壁细胞缺失而触发。Slc26a9是胃壁细胞上高表达的氯离子通道,参与维持壁细胞存活与功能。遵义医科大学附属医院庹必光/刘雪梅教授团队曾首次报道了胃壁细胞 Slc26a9的靶向缺失足以引起胃化生进而导致胃癌的发生 (Liu et al., Cell Oncol (Dordr). 2022)。但是SPEM作为重要的癌前病变,与Slc26a9的关系尚不清楚。

该研究聚焦氯离子通道Slc26a9与胃黏膜免疫,团队成功构建了胃壁细胞Slc26a9基因靶向敲除小鼠模型(Slc26a9fl/fl/Atp4b-Cre),与Slc26a9fl/fl小鼠相比,Slc26a9fl/fl/Atp4b-Cre小鼠自发性出现一系列胃癌前病变:在1个月时表现出自身免疫性萎缩性胃炎,6个月时出现SPEM,15个月时发生胃癌。该研究聚焦Slc26a9与胃黏膜免疫关系,当Slc26a9壁细胞靶向缺失后随着自身免疫性胃炎的出现也释放出了大量警报素IL-33。通过IL-33信号激活了Myd88/p38/GATA3通路,促进了2型先天性淋巴细胞的表达并分泌IL-13,这是SPEM发生的关键因素之一。此外,IL-33还积累了M2巨噬细胞的局部浸润,极化的M2巨噬细胞可再次分泌IL-33而形成IL-33-IL-13信号级联循环。在修复实验中,恢复胃黏膜Slc26a9的表达可明显减轻IL-33诱导的慢性SPEM,进一步验证了Slc26a9在胃黏膜保护和防止SPEM发生的作用。


在胃中,主细胞不仅产生胃蛋白酶原,而且在胃黏膜中发挥“储备”干细胞的功能,调控胃黏膜细胞分化。既往研究显示,各种原因导致的壁细胞缺失是发生SPEM的首要条件,在此过程中,主细胞的缺失或转分化被认为是基于壁细胞缺失的继发现象。那么主细胞初始缺失是否会直接导致SPEM发生?这是本项研究重要的关注点。

哺乳动物酸性几丁质酶(CHIA)在胃主细胞上高表达,不仅具有分解几丁质的酶功能,还具有上皮细胞分化及免疫调控,维持组织器官重塑和器官完整性的“非酶”重要功能。在UEG week 2023,庹必光/刘雪梅教授团队聚焦于SPEM发生新起源,首次报道了主细胞CHIA基因缺失导致主细胞初始缺失是SPEM发生的关键事件,且不依赖于壁细胞缺失。

该研究利用Dre-Rox基因技术,建立了主细胞特异性CHIA缺陷小鼠模型(CHIArox/rox-GIF-Dre )。研究发现随着年龄的增长, CHIArox/rox-GIF-Dre小鼠表现出严重的胃癌病变,包括主细胞丢失、慢性炎症、SPEM和高级别上皮内瘤变(HGIN)。然而,仅在HGIN阶段发现轻微壁细胞丢失。CHIArox/rox-GIF-Dre小鼠从出生后8天到15个月,出现SPEM特异性标志物(包括TFF2和MUC6)上调;胃上皮细胞干性标志物(GSC)(包括Lgr5和Mist-1)逐渐减少;然而,壁细胞(PC)标志物(包括H+-K+-ATPase、SLC26a9和SHH)仅有轻微丢失。此外,在CHIArox/rox-GIF-Dre小鼠中检测到大量炎症因子浸润(包括IL-33,IL-25,IL-6,IL-13和IL-17),并进一步激活M2巨噬细胞活化,导致SPEM发生。与动物实验一致,与人正常胃上皮组织(n=80)相比,SPEM组织(n=78)和胃癌组织(n=93)中CHIA的mRNA和蛋白表达逐渐降低,这表明主细胞中CHIA缺失是正常胃上皮进展为SPEM和恶性病理过程的第一步。




庹必光 教授

遵义医科大学附属医院消化病院院长

医学博士、二级教授

· 中华医学会消化病学分会常务委员

· 贵州省医学会消化病学分会主任委员

· 贵州省消化疾病研究所所长

· 贵州省消化内科医疗质量控制中心主任

 

刘雪梅 教授

遵义医科大学附属医院消化内科主任

教授/主任医师、博士研究生导师

德国汉诺威医科大学医学博士、博士后

日本新泻大学高级访问学者

· 中国抗癌协会神经内分泌肿瘤专委会常委

· 中国医师协会内镜医师分会专委会委员

· 中华医学会消化病学分会青年委员

· 中国抗癌协会青年理事会理事

· 中国抗癌协会中西医结合胃癌专委会常委

· 中华医学会消化病学分会胃肠激素与神经内分泌肿瘤学组委员

· 中华医学会消化病学分会肿瘤协作组委员

· 贵州省医学会消化病学分会常委兼秘书

· 贵州省省管专家,贵州省高层次创新型人才“百层次”人才,贵州省优秀青年科技人才

· 贵州省青年五四奖章获得者、贵州省优秀科技个人奖获得者、贵州省青年科技奖获得者

 


遵义医科大学附属医院党委宣传部

审核:勾强

编辑:肖毅

修改:张洁