Salkforskare avslöjar överraskande roll för tuftceller vid pankreatit

Ihållande inflammation i bukspottkörteln (kronisk pankreatit) är en känd riskfaktor för att utveckla bukspottkörtelcancer, den tredje dödligaste cancern i USA. Tuftceller-celler som är känsliga för kemiska (kemosensoriska) förändringar som vanligtvis finns i tarmarna och luftvägarna-hade tidigare upptäckts i bukspottkörteln, men deras funktion har i stort sett förblivit ett mysterium. Nu, ett team av Salk -forskare under ledning av professor Geoffrey Wahl och personalvetaren Kathleen DelGiorno har avslöjat bildandet av tuvceller under pankreatit och tuftcellernas överraskande roll i immunitet, med musmodeller för pankreatit. Resultaten, publicerad i Gränser i fysiologi den 14 februari, 2020, kan leda till utvecklingen av nya biomarkörer för att testa pankreatit och cancer i bukspottskörteln.

Genom att förstå dessa tidiga stadier av bukspottkörteln, Vi hoppas att vårt arbete kommer att leda till utveckling av nya strategier för att tidigt diagnostisera och behandla pankreatit och bukspottskörtelcancer. "

Professor GeoffreyWahl, med-motsvarande författare och innehavare av Daniel och Martina Lewis-stolen i Salk's Gene Expression Laboratory

Bukspottkörteln är ett bukorgan som spelar en roll i matsmältningen och blodsockersregleringen. Än, forskare vet lite om hur bukspottkörteln återhämtar sig från skador, såsom pankreatit, eller bekämpar bukspottskörtelcancer. Det mesta av bukspottkörteln består av acinarceller, som producerar och utsöndrar matsmältningsenzymer. Acinarceller har också förmågan att omvandlas till en annan celltyp som kallas en tuvcell. Forskare känner inte till alla tuftcells funktioner, men tidigare arbete visade att tarmtuftceller utsöndrar proteinet IL-25 för att stödja immunsvaret under parasitinfektioner.

"Eftersom cancer har kallats" såret som aldrig läker, 'vi ville undersöka hur bukspottkörteln läker från pankreatit för att bättre förstå vägar som kan samopereras av cancer, "säger Razia Naeem, medförste författare och laboratorietekniker i Wahl-labbet.

Forskarna använde en kombination av tekniker inklusive histologi, bildbehandling och molekylära strategier för att karakterisera tuftcellpopulationer i pankreatitmusmodeller. De fann att även om bukspottkörteln normalt inte innehåller tuftceller, under pankreatit genomgår acinarceller komplexa förändringar för att bli tovceller, som en normal del av bukspottkörtelskada och återhämtning. Denna omvandling liknar en reservsoldat (acinarcell) som sedan måste byta från sina civila kläder till en soldat (tuvcell) för att bekämpa inflammationsfienden.

Forskarna observerade också att de pankreatitinducerade tuftcellerna utsöndrade IL-25 för att främja immunsvaret, liknande det som tidigare hittats i tarmen. Således, tuftceller kan spela en roll som modulerar immunsystemet under pankreatit.

Forskarna undersökte tuftcellbildning i sju stammar av möss för att se om det fanns några skillnader under utvecklingen av pankreatit. Förvånande, laget fann att tuftcellbildning inte förekom i alla stammar av möss. De mest genetiskt varierade djuren producerade flest tuftceller, vilket tyder på att tuvcellbildning antingen styrs genetiskt eller av påverkan på genuttryck (epigenetik).

"Den genetiska känsligheten för tuftcellbildning kan representera en kritisk faktor vid bildning av pankreatit, svårighetsgrad och progression till cancer hos människor, "säger Kathleen DelGiorno, första och motsvarande författare till papper och personalvetare i Wahl-labbet. "Vårt arbete visar att det är viktigt att använda rätt musmodell för att studera pankreatit och bukspottskörtelcancer för att det ska vara relevant för människor."

Teamets arbete visar att användning av genetiskt varierade möss bättre kan representera det komplexa mänskliga genomet, möjliggör mer översättbar modellering av sjukdomar i laboratoriet, enligt Wahl. Resultaten kan innebära att vissa människor kan vara mer mottagliga för att få pankreatit än andra.

Nästa, gruppen planerar att följa upp sina genuttrycksanalyser för att ta reda på vilka gener som styr tuftcellbildning vid pankreatit och om tuftceller påverkar utvecklingen till bukspottskörtelcancer. Deras största förhoppning är att deras resultat hjälper till att bana väg för mer målinriktade behandlingar för pankreatit och cancer.

• Studie visar hur interaktioner mellan mikrobiom och immunsystemet bidrar till leversjukdom
• UniFrac mikrobiomverktyg optimerat för dator -GPU:er