Salk -forskere avdekker overraskende rolle tuftceller i pankreatitt

Vedvarende betennelse i bukspyttkjertelen (kronisk pankreatitt) er en kjent risikofaktor for å utvikle kreft i bukspyttkjertelen, den tredje dødeligste kreften i USA. Tuftceller-celler som er følsomme for kjemiske (kjemosensoriske) endringer som vanligvis finnes i tarmen og luftveiene-hadde tidligere blitt oppdaget i bukspyttkjertelen, men deres funksjon har stort sett forblitt et mysterium. Nå, et team av Salk -forskere ledet av professor Geoffrey Wahl og stabsforsker Kathleen DelGiorno har avdekket dannelsen av tuftceller under pankreatitt og tuftcellens overraskende rolle i immunitet, ved å bruke musemodeller for pankreatitt. Funnene, publisert i Grenser i fysiologi 14. februar, 2020, kan føre til utvikling av nye biomarkører for å teste for pankreatitt og kreft i bukspyttkjertelen.

Ved å forstå disse tidlige stadiene av bukspyttkjertel sykdom, Vi håper arbeidet vårt vil føre til utvikling av nye strategier for å diagnostisere og behandle pankreatitt og kreft i bukspyttkjertelen tidlig. "

Professor GeoffreyWahl, medkorresponderende forfatter og innehaver av Daniel og Martina Lewis-stolen i Salk's Gene Expression Laboratory

Bukspyttkjertelen er et mageorgan som spiller en rolle i fordøyelsen og regulering av blodsukkeret. Ennå, forskere vet lite om hvordan bukspyttkjertelen kommer seg etter skader, som pankreatitt, eller bekjemper kreft i bukspyttkjertelen. Det meste av bukspyttkjertelen består av acinarceller, som produserer og utskiller fordøyelsesenzymer. Acinarceller har også muligheten til å transformere til en annen celletype som kalles en tuftecelle. Forskere kjenner ikke alle funksjonene til tuftceller, men tidligere arbeid viste at tarmtuftceller utskiller proteinet IL-25 for å støtte immunresponsen under parasittiske infeksjoner.

"Siden kreft har blitt kalt" såret som aldri helbreder, 'vi ønsket å undersøke hvordan bukspyttkjertelen helbreder fra pankreatitt for bedre å forstå veier som kan koopereres av kreft, "sier Razia Naeem, medforfatter og laboratorietekniker i Wahl-laboratoriet.

Forskerne brukte en kombinasjon av teknikker, inkludert histologi, bildebehandling og molekylære strategier for å karakterisere tuftcellepopulasjoner i pankreatittmusmodeller. De fant ut at selv om bukspyttkjertelen normalt ikke inneholder tuftceller, under pankreatitt gjennomgår acinarceller komplekse endringer for å bli tuftceller, som en normal del av bukspyttkjertelskade og restitusjon. Denne transformasjonen ligner på en reservesoldat (acinarcelle) som deretter må bytte fra sine sivile klær til en soldat (tuftcelle) for å bekjempe fiende av betennelse.

Forskerne observerte også at pankreatitt-induserte tuftceller utskilt IL-25 for å fremme immunresponsen, ligner på det som tidligere var funnet i tarmen. Og dermed, tuftceller kan spille en rolle som modulerer immunsystemet under pankreatitt.

Forskerne undersøkte tuftcelledannelse i syv musestammer for å se om det var noen forskjeller under utviklingen av pankreatitt. Overraskende, teamet fant at tuftcelledannelse ikke forekom i alle musestammer. De mest genetisk mangfoldige dyrene produserte flest tuftceller, antyder at tuftcelledannelse enten kontrolleres genetisk eller av påvirkning på genuttrykk (epigenetikk).

"Den genetiske følsomheten for dannelse av tufteceller kan representere en kritisk faktor i dannelsen av pankreatitt, alvorlighetsgrad og progresjon til kreft hos mennesker, "sier Kathleen DelGiorno, første og medkorresponderende forfatter av papir- og personalforsker i Wahl-laboratoriet. "Vårt arbeid viser at det er viktig å bruke den riktige musemodellen for å studere pankreatitt og kreft i bukspyttkjertelen for at det skal være relevant for mennesker."

Teamets arbeid viser at bruk av genetisk mangfoldige mus bedre kan representere det komplekse menneskelige genomet, muliggjør mer oversettelig modellering av sykdom i laboratoriet, ifølge Wahl. Funnene kan bety at noen mennesker kan være mer utsatt for å få pankreatitt enn andre.

Neste, gruppen planlegger å følge opp genuttrykkanalysene sine for å finne ut hvilke gener som styrer tuftcelledannelse ved pankreatitt og om tuftceller påvirker progresjonen til kreft i bukspyttkjertelen. Deres største håp er at resultatene deres vil bidra til å bane vei for mer målrettede behandlinger for pankreatitt og kreft.

• Studier viser hvordan interaksjoner mellom mikrobiom og immunsystem bidrar til leversykdom
• UniFrac mikrobiomverktøy optimalisert for datamaskin -GPUer