首個(gè)自發(fā)形成的中國特發(fā)性慢性胰腺炎單基因突變小鼠模型

上海市胰腺疾病研究所所長李兆申教授與第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長海醫(yī)院消化內(nèi)科廖專副教授等研究學(xué)者在《Gut》雜志發(fā)表文章，報(bào)道了他們新開發(fā)的慢性胰腺炎小鼠模型，新模型以中國患者普遍攜帶的SPINK1 c.194+2T>C突變表型為目標(biāo)，得以真實(shí)地在體內(nèi)反應(yīng)出慢性胰腺炎發(fā)病的臨床模式。

此前，波士頓大學(xué)的Eszter Hegyi和Miklós Sahin-Tóth報(bào)道其課題組創(chuàng)建了CPA1突變基因敲入小鼠模型，這種小鼠的Cap1基因座上攜帶人CAP1 p.N256K突變。CPA1突變導(dǎo)致羧肽酶A1錯(cuò)誤折疊和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)慢性胰腺炎。

我國學(xué)者發(fā)現(xiàn)，中國特發(fā)性慢性胰腺炎患者中，SPINK1（Kazal型絲氨酸蛋白酶抑制劑1）c.194+2T>C基因突變是最常見的。通過體外研究，c.194+2T>C變異版本作用于慢性胰腺炎的致病機(jī)理被描述為絲氨酸蛋白酶抑制劑分泌缺失。

然而，這種機(jī)理觀察一直缺乏SPINK1 c.194+2T>C動(dòng)物模型佐證，迄今為止唯一的體內(nèi)研究證據(jù)來自純合子Spink1（也被稱為Spink3）表型，但這會(huì)導(dǎo)致小鼠模型在出生后15分鐘內(nèi)死于自噬性腺泡細(xì)胞死亡。

考慮到80%以上的中國患者攜帶SPINK1 c.194+2T>C雜合子突變，研究人員認(rèn)為，一個(gè)雜合子c.194+2T>C動(dòng)物模型實(shí)際上可以更好的勾畫出慢性胰腺炎的臨床模式。

小鼠c.194+2T>C突變是通過CRISPR/Cas基因組編輯工具引入的，委托賽業(yè)生物（Cyagen Biosciences）構(gòu)建，突變型小鼠被命名為Spink1−/−或Spink1+/−，但是Spink1−/−小鼠出生不久即發(fā)生死亡，這與之前的研究結(jié)果一致， Spink1+/−和Spink1+/+小鼠在出生7周后被隨機(jī)分為4組（保證每組每個(gè)采樣點(diǎn)有3只小鼠）。

解剖觀察，接受cerulein處理的Spink1+/+和Spink1+/−小鼠均在9周齡顯示出腺泡萎縮和炎癥細(xì)胞浸潤（圖1）。值得注意的是，接受cerulein處理的Spink1+/-小鼠在9周齡出現(xiàn)腺泡到導(dǎo)管細(xì)胞化生（ADM）、胰腺纖維化和星狀細(xì)胞活化，這些病理變化在11周和13周齡進(jìn)一步發(fā)展。而未接受處理的Spink1+/−小鼠在11周齡出現(xiàn)輕微的腺泡丟失，1只小鼠在13周齡出現(xiàn)胰腺纖維化、星狀細(xì)胞活化和ADM，此外，無論是否接受處理，Spink1+/−小鼠體內(nèi)存在蛋白質(zhì)塞。雜合子Spink1 c.194+2T>C突變動(dòng)物模型部分發(fā)育出了慢性胰腺炎，最年輕的在13周齡形成。

圖1：雜合子Spink1 c.194+2T>C突變對(duì)小鼠胰腺的影響（閉合箭頭指示蛋白質(zhì)塞形成）

該結(jié)果證實(shí)了雜合子Spink1 c.194+2T>C突變在體內(nèi)的致病性，首次發(fā)現(xiàn)了這種突變可直接導(dǎo)致無任何輔助因子的慢性胰腺炎，提示慢性胰腺炎可能是一種單基因疾病。

圖2：無論是否接受cerulein處理，雜合子Spink1 c.194+2T>C突變小鼠胰腺組織纖維化

盡管如此，研究人員仍注意到并非所有小鼠都會(huì)在13周 齡出現(xiàn)典型的慢性胰腺炎癥狀，一些僅表現(xiàn)為腺泡細(xì)胞萎縮和中度ADM。造成這一情況的原因可能是雜合子Spink1 c.194+2T>C突變部分外顯以及觀察時(shí)間不足。但是，作為進(jìn)一步探討慢性胰腺炎發(fā)病機(jī)制和潛在治療靶點(diǎn)用途，雜合子Spink1 c.194+2T>C突變小鼠仍不失為一個(gè)理想的模型。并且蛋白質(zhì)塞的存在表明該小鼠模型亦有可能成為慢性胰腺炎胰腺鈣化形成的新模型。

最后，研究人員總結(jié)，由Spink1+/-小鼠和C57BL/6小鼠衍生的Spink1+/+小鼠具有正常的胰腺組織學(xué)特征，表明攜帶雜合子的Spink1突變患者可以生下健康后代，這也為患者的產(chǎn)前篩查提供了依據(jù)。

原文檢索：Heterozygous Spink1 c.194+2T>C mutant mice spontaneously develop chronic pancreatitis