Salk -forskere afdækker overraskende rolle, som tuftceller spiller i pancreatitis

Vedvarende betændelse i bugspytkirtlen (kronisk pancreatitis) er en kendt risikofaktor for at udvikle kræft i bugspytkirtlen, den tredjedødeligste kræft i USA. Tuftceller-celler følsomme over for kemiske (kemosensoriske) ændringer, der typisk findes i tarmene og luftvejene-var tidligere blevet opdaget i bugspytkirtlen, men deres funktion er stort set forblevet et mysterium. Nu, et team af Salk -forskere ledet af professor Geoffrey Wahl og stabsforsker Kathleen DelGiorno har afdækket dannelsen af ​​tufteceller under pancreatitis og tuftcellernes overraskende rolle i immunitet, ved hjælp af musemodeller for pancreatitis. Fundene, udgivet i Grænser i fysiologi den 14. februar, 2020, kunne føre til udvikling af nye biomarkører til test for pancreatitis og kræft i bugspytkirtlen.

Ved at forstå disse tidlige stadier af bugspytkirtelsygdom, vi håber, at vores arbejde vil føre til udvikling af nye strategier til at diagnosticere og behandle pancreatitis og kræft i bugspytkirtlen tidligt. "

Professor GeoffreyWahl, co-tilsvarende forfatter og indehaver af Daniel og Martina Lewis-stolen i Salk's Gene Expression Laboratory

Bugspytkirtlen er et maveorgan, der spiller en rolle i fordøjelsen og regulering af blodsukkeret. Endnu, forskere ved lidt om, hvordan bugspytkirtlen kommer sig efter skader, såsom pancreatitis, eller bekæmper kræft i bugspytkirtlen. Det meste af bugspytkirtlen består af acinarceller, som producerer og udskiller fordøjelsesenzymer. Acinarceller har også evnen til at transformere til en anden celletype kaldet en tuftecelle. Forskere kender ikke alle tuercellernes funktioner, men tidligere arbejde viste, at tarmtuftceller udskiller proteinet IL-25 for at understøtte immunresponset under parasitære infektioner.

"Da kræft er blevet kaldt 'såret, der aldrig heler, 'vi ønskede at undersøge, hvordan bugspytkirtlen helbreder fra pancreatitis for bedre at forstå veje, der kan koopereres af kræft, "siger Razia Naeem, medforfatter og laboratorietekniker i Wahl-laboratoriet.

Forskerne brugte en kombination af teknikker, herunder histologi, billeddannelse og molekylære strategier til karakterisering af tuftcellepopulationer i pancreatitis -musemodeller. De fandt ud af, at selvom bugspytkirtlen normalt ikke indeholder tuerceller, under pancreatitis undergår acinarceller komplekse ændringer for at blive tufteceller, som en normal del af bugspytkirtlen skade og restitution. Denne transformation ligner en reservesoldat (acinar -celle), der derefter skal skifte fra deres civile tøj til en soldat (tuftecelle) for at bekæmpe fjenden af ​​betændelse.

Forskerne observerede også, at de pancreatitis-inducerede tuftceller udskiller IL-25 for at fremme immunresponset, ligner det, der tidligere var fundet i tarmen. Dermed, tuftceller kan spille en rolle, der modulerer immunsystemet under pancreatitis.

Forskerne undersøgte tuftcelledannelse i syv musestammer for at se, om der var nogen forskelle under udviklingen af ​​pancreatitis. Overraskende, teamet fandt ud af, at tuftcelledannelse ikke forekom i alle musestammer. De mest genetisk mangfoldige dyr producerede flest tuftceller, antyder, at dannelse af tufteceller enten kontrolleres genetisk eller af påvirkninger på genekspression (epigenetik).

"Den genetiske modtagelighed for dannelse af tufteceller kan repræsentere en kritisk faktor i dannelsen af ​​pancreatitis, sværhedsgrad og progression til kræft hos mennesker, "siger Kathleen DelGiorno, første og medsvarende forfatter til papir- og personaleforsker i Wahl-laboratoriet. "Vores arbejde viser, at det er vigtigt at bruge den rigtige musemodel til at studere pancreatitis og kræft i bugspytkirtlen, for at der er relevans for mennesker."

Teamets arbejde viser, at brug af genetisk mangfoldige mus bedre kan repræsentere det komplekse menneskelige genom, muliggøre mere oversættelig modellering af sygdom i laboratoriet, ifølge Wahl. Resultaterne kan betyde, at nogle mennesker kan være mere modtagelige for at få pancreatitis end andre.

Næste, gruppen planlægger at følge op på deres genekspressionsanalyser for at finde ud af, hvilke gener der styrer tuftcelledannelse ved pancreatitis, og om tuftceller påvirker progression til kræft i bugspytkirtlen. Deres største håb er, at deres resultater vil hjælpe med at bane vejen for mere målrettede behandlinger for pancreatitis og kræft.

• Undersøgelse viser, hvordan interaktioner mellem mikrobiom og immunsystemet bidrager til leversygdom
• UniFrac mikrobiomværktøj optimeret til computer -GPU'er