NR5A2在胰腺腺泡細胞中作用的研究進展

DOI: 10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2015.05.018

基金項目:國家自然科學(xué)基金(81470889) ;首都醫(yī)科大學(xué)本科生科研創(chuàng)新項目(xsky2014117)

作者單位: 100029北京，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院消化內(nèi)科(賈夢真、張杰)

通信作者:張杰，Email: zhangjie4155@sina.com

孤兒核受體NR5A2是核受體NR5A亞家族成員，又叫做肝受體同系物-1(liver receptor homolog-1，LRH-1)，是典型的轉(zhuǎn)錄因子。NR5A2能促進胰腺腺泡細胞的形成并維持其正常功能，在急性胰腺炎(AP)中可參與胰腺腺泡細胞損傷后修復(fù)，還可誘導(dǎo)胰腺癌前病變的發(fā)生，并促進胰腺癌細胞的遷移和侵襲 ［1-4］。本文就NR5A2在胰腺腺泡細胞及胰腺相關(guān)疾病中作用的研究進展做如下綜述。

一、核受體NR5A2的結(jié)構(gòu)和功能

1.NR5A2的結(jié)構(gòu): NR5A2由中國科學(xué)院上海生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所首次發(fā)現(xiàn)，于1999年被正式命名 ［5］，屬于孤兒核受體，是在肝臟中富集的轉(zhuǎn)錄因子 ［6］。NR5A2的基因序列定位于1號染色體q32.11，包含8個外顯子片段，長度≥150 kb ［7］，其編碼蛋白具有典型核受體保守結(jié)構(gòu)，由A/B、C、D、E 4個區(qū)域組成 ［8］。

2.NR5A2的功能及作用機制:在胚胎發(fā)育中NR5A2通過正調(diào)節(jié)干細胞全能性基因OCT4的表達促進胚胎外胚層發(fā)育 ［9］。在成人臟器組織中，NR5A2可以維持膽固醇和膽汁酸平衡，促進多種蛋白表達，介導(dǎo)胰酶的生成，促進卵巢和乳腺細胞中的類固醇表達 ［10-12］。也有研究表明，其表達可促進腫瘤形成及炎癥修復(fù) ［13-15］。NR5A2還參與調(diào)控多個細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，包括Hedgehog信號通路、Wnt/β-catenin信號通路、TGF-β信號通路等 ［16-18］。研究證實，NR5A2能夠通過直接激活細胞周期蛋白E1基因的啟動子，或者與多功能蛋白β-catenin結(jié)合促進細胞周期蛋白基因D1和c-Myc轉(zhuǎn)錄，從而促進細胞增殖分化 ［19］。

二、NR5A2對胰腺腺泡細胞的作用

1.NR5A2促進胰腺腺泡細胞發(fā)育和分化: NR5A2在胰腺組織發(fā)生的早期廣泛表達，在胰腺組織發(fā)生后期支持多能祖干細胞(multipotent progenitor cell，MPC)分化形成腺泡前體 ［20］。Hale等 ［1］在研究中發(fā)現(xiàn)，NR5A2缺失時小鼠胰腺腺泡細胞分化不徹底，提示在胚胎發(fā)育過程中，NR5A2可促進MPC形成，并促進MPC分化形成腺泡細胞。von Figura等 ［3］證實，在3周齡小鼠中誘導(dǎo)敲除NR5A2基因后，胰腺組織比NR5A2 +/+和NR5A2 +/－對照組小鼠明顯偏小，同時小鼠腺泡細胞特異性基因Hnf1a、Ptf1a、Mist1、CPA1表達急劇減少伴隨導(dǎo)管樣細胞標(biāo)記物CK19表達量上調(diào)，而Hnf1a、Ptf1a、Mist1、CPA1是維持胰腺腺泡細胞分化狀態(tài)的基因 ［21］，并與NR5A2存在相互調(diào)控關(guān)系，提示NR5A2是出生后腺泡細胞基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)核心，可防止腺泡細胞發(fā)生導(dǎo)管樣去分化 ［3］。

2.NR5A2維持胰腺腺泡細胞正常生理功能:胰腺腺泡細胞主要承載著胰腺外分泌功能，分泌多種消化酶形成胰液，胰液通過外分泌腺導(dǎo)管形成的網(wǎng)狀支架結(jié)構(gòu)流入腸腔 ［22］。NR5A2可作為胰腺特異性轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物PTF1-L的靶基因或與其結(jié)合，起維持胰腺腺泡細胞外分泌功能和促進胰腺腺泡細胞特異性基因表達的作用 ［23-24］。NR5A2還可與羧基酯脂肪酶基因啟動子結(jié)合，促進胰腺腺泡細胞羧基酯脂肪酶的分泌 ［25］。

三、胰腺疾病中NR5A2對胰腺腺泡細胞的影響

1.AP時NR5A2對腺泡細胞的作用: AP是常見的消化系統(tǒng)疾病，總病死率達5% ［26-27］。AP發(fā)生時，組織病理學(xué)可見胰腺組織發(fā)生間質(zhì)水腫、炎性細胞浸潤，甚至大量腺泡細胞壞死 ［28-29］。Flandez等 ［2］發(fā)現(xiàn)在蛙皮素誘導(dǎo)的NR5A2 +/+和NR5A2 +/－小鼠AP發(fā)生后1 h均可觀察到炎性細胞浸潤，24 h 時NR5A2 +/－小鼠浸潤程度明顯高于NR5A2 +/+小鼠，并且差異持續(xù)到AP造模第8天，說明NR5A2 +/－小鼠的胰腺腺泡細胞在急性炎癥條件下?lián)p傷更嚴重。

蛙皮素誘導(dǎo)NR5A2 +/+和NR5A2 +/－小鼠發(fā)生AP后，NR5A2 +/－小鼠腺泡細胞再分化受限 ［2］，NR5A2 +/+小鼠造模第2天NR5A2表達量降低同時喪失細胞核定位，而到造模第7天時表達量恢復(fù)到對照水平并恢復(fù)核定位，提示NR5A2能維持腺泡細胞的分化狀態(tài)，并且在胰腺炎癥損傷后有促進細胞再分化的功能 ［3］。通過組織胰酶mRNA和腺泡導(dǎo)管上皮組織轉(zhuǎn)化(acinoductal metaplasia，ADM)評分對比，發(fā)現(xiàn)在NR5A2 +/－小鼠AP中胰腺腺泡細胞損傷的修復(fù)出現(xiàn)延遲，盡管NR5A2等位基因缺失不會影響胰腺功能。該實驗說明了NR5A2在蛙皮素誘導(dǎo)胰腺炎癥后的腺泡細胞修復(fù)中是不可或缺的 ［2］，因此NR5A2在AP中對胰腺腺泡細胞的損傷修復(fù)、炎癥后再生和分化起重要作用。

2.NR5A2在胰腺癌癌前病變中的作用:胰腺上皮內(nèi)瘤變(pancreatic intraepithelial neoplasia，PanIN)是胰腺導(dǎo)管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC)的癌前狀態(tài)，起源于胰腺腺泡細胞 ［30］，而腺泡細胞炎癥反應(yīng)可促進K-ras基因突變，形成PanIN ［31］。有研究將NR5A2 －/－、K-ras G12D小鼠和NR5A2 +/－、K-ras G12D小鼠對比，發(fā)現(xiàn)正常胰腺腺泡細胞顯著被ADM、PanIN替代，而ADM是PanIN的形成必經(jīng)過程 ［32］，提示NR5A2的缺失可協(xié)助突變的K-ras誘導(dǎo)癌前病變產(chǎn)生。在蛙皮素誘導(dǎo)的NR5A2 +/+、K-ras G12V小鼠和NR5A2 +/－、K-ras G12V小鼠AP中，1個月后NR5A2 +/－、K-ras G12V小鼠PanIN發(fā)生區(qū)域明顯大于對照組小鼠，說明NR5A2的缺失可以協(xié)同炎癥反應(yīng)和K-ras基因突變誘導(dǎo)癌前病變發(fā)生 ［2］。

3.NR5A2在胰腺癌中的作用及機制:胰腺癌惡性程度高，轉(zhuǎn)移發(fā)生早，預(yù)后差，5年生存率僅為6% ［33-34］。最新一項全基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，NR5A2是胰腺癌的易感基因之一 ［35］。免疫組織化學(xué)染色結(jié)果提示NR5A2在胰腺癌組織中較正常組織表達增加，胰腺癌細胞系過表達NR5A2可促進細胞增殖、遷移、侵襲 ［7，36］。在體內(nèi)試驗中，Lin等 ［4］敲除小鼠NR5A2基因后，原癌基因c-Myc、MMP2、MMP9等NR5A2的下游靶基因表達明顯下調(diào)，胰腺癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移減弱，進一步說明NR5A2可促進胰腺癌遷移和轉(zhuǎn)移。但是也有相反的研究結(jié)果，Zhang等 ［37］對151例中國PDAC患者的癌組織標(biāo)本分析發(fā)現(xiàn)，部分患者miR-186高表達，同時miR-186的靶分子NR5A2表達下調(diào)，對PDAC患者的生存分析后發(fā)現(xiàn)癌組織中miR-186高表達、NR5A2低表達患者的預(yù)后相對較差。總之，NR5A2是涉及胰腺癌惡性表型形成及腫瘤細胞增殖和轉(zhuǎn)移的重要分子，其作用機制也是多方面的，尚需進一步深入研究。

四、總結(jié)和展望

NR5A2是維持胰腺腺泡細胞發(fā)育和分化的關(guān)鍵，在AP中可降低胰腺腺泡細胞損傷程度，并促進AP后腺泡細胞損傷修復(fù)，同時，NR5A2下調(diào)可誘導(dǎo)胰腺腺泡細胞發(fā)生導(dǎo)管樣去分化，成為胰腺癌癌前病變的重要條件。而在胰腺癌細胞系和小鼠體內(nèi)實驗研究中，NR5A2可促進胰腺癌細胞的增殖和轉(zhuǎn)移，但在胰腺癌患者中NR5A2作用尚有爭議。NR5A2作為一種孤兒核受體，目前已經(jīng)對其結(jié)構(gòu)、功能等方面有一定了解，但其在胰腺腺泡細胞中與其他通路之間相互作用的確切機制尚不能明確，在后續(xù)研究中有待于進一步探索。對胰腺疾病發(fā)展過程中NR5A2相關(guān)作用通路對應(yīng)的靶基因進行分析，可以為預(yù)防和治療提供有效的分子學(xué)靶點，從而更好地控制胰腺疾病的發(fā)病率和病死率。