α-酮戊二酸通过XRCC3诱发急性胰腺炎发病的机制研究

摘要

目的：筛选急性胰腺炎（acute pancreatitis,AP）潜在致病代谢物，并基于动物及细胞模型探讨α-酮戊二酸（alphaketoglutarate,αKG）调控X线修复交叉互补3蛋白（X ray repair cross-complementing protein 3,XRCC3）诱发AP的分子机制。方法：通过孟德尔随机化（Mendelian randomization,MR）研究，结合两轮独立的Meta分析，从遗传学角度筛选与AP发病相关的代谢物，并采用逆方差加权（inverse variance weighted,IVW）方法评估代谢物与AP的因果效应。随后，构建C57BL/6小鼠AP动物模型及AR42J细胞模型，分别通过腹腔注射αKG和培养基共培养的方式，验证其对胰腺腺泡细胞损伤及炎症反应的影响。检测指标包括细胞活性、炎症因子水平、组织病理学变化。此外，利用RNA测序分析αKG处理前后AR42J细胞的全转录组差异，并通过免疫组化、Western blot等技术验证XRCC3的表达变化及其在AP发病中的作用。结果：MR研究及Meta分析结果显示，αKG与AP发病存在正向因果关系，而吲哚丙酸（indolepropionate,INDO）则表现出潜在的保护作用。细胞实验表明，10μmol/L的αKG可显著抑制AR42J细胞活性，并促进白细胞介素（interleukin,IL）-6、IL-1β等炎症因子的分泌。动物模型中，腹腔注射αKG可诱导小鼠AP的发生，表现为胰腺组织水肿、腺泡细胞损伤及血清炎症因子水平升高。全转录组测序结果表明αKG通过抑制XRCC3的表达，削弱DNA损伤修复能力，从而加剧胰腺腺泡细胞损伤。免疫组化和Western blot显示αKG处理后AR42J细胞中XRCC3表达显著下调，此外，过表达XRCC3可在一定程度上逆转αKG对腺泡细胞的损伤作用。结论：本研究首次在遗传学层面证实αKG是AP的致病代谢物，其通过抑制XRCC3介导的DNA修复通路，加剧胰腺腺泡细胞损伤及炎症反应。该发现为AP的代谢机制研究提供了新视角，提示靶向αKG-XRCC3轴可能成为潜在治疗策略。

关键词

急性胰腺炎 / α-酮戊二酸 / XRCC3 / 孟德尔随机化 / DNA损伤修复