导语：本文深入探讨了SPINK1基因缺失在慢性胰腺炎发展中的关键作用，为理解该疾病机制及制定治疗策略提供了新视角。
研究背景
慢性胰腺炎（chronic pancreatitis，CP）是一种以胰腺纤维化为特征的慢性炎症性疾病，严重影响患者的生活质量和预后。尽管已有研究揭示了多种遗传和环境因素在CP发病中的作用，但关于SPINK1基因突变与CP关系的具体机制仍不完全清楚。SPINK1基因编码一种胰蛋白酶抑制剂，其功能缺失变异与CP的发病风险密切相关。然而，以往动物模型研究未能完全模拟人类SPINK1突变相关的CP表型，这在一定程度上限制了对疾病机制的深入理解。2024年7月，Cell Molecular Gastroenterology and Hepatology杂志发表了一篇题为“Heterozygous Spink1 Deficiency Promotes Trypsin-dependent Chronic Pancreatitis in Mice”的文章，针对这一问题进行了研究。
研究方法
本研究是一项前瞻性实验研究，旨在探讨杂合SPINK1缺失在小鼠模型中对胰蛋白酶依赖性慢性胰腺炎的影响。研究纳入了通过CRISPR/Cas9技术生成的杂合SPINK1缺失小鼠（Spink1-KOhet），并将其与携带强烈自激活胰蛋白酶原突变的小鼠（T7D23A、T7D22N、K24R）进行杂交。研究分为两组：一组接受短暂（10次注射）和持续（2～8次注射）的胰高血糖素刺激，另一组则作为对照组。主要评价指标包括急性胰腺炎的严重程度、慢性胰腺炎的进展情况、胰腺重量、血浆淀粉酶活性、组织学评分及胰腺内胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性。
研究结果
急性胰腺炎的严重程度增加
本研究首先探讨了杂合SPINK1缺失对急性胰腺炎的影响。通过短暂（10次注射）和持续（2～8次注射）的胰高血糖素刺激，研究者发现，持续刺激下的杂合SPINK1缺失小鼠（Spink1-KOhet）表现出更严重的急性胰腺炎。具体而言，与对照组相比，Spink1-KOhet小鼠的胰腺重量显著增加，血浆淀粉酶活性也显著升高。组织学评分显示，Spink1-KOhet小鼠的胰腺水肿、炎症细胞浸润和坏死程度更为严重（图1）。这些结果表明，杂合SPINK1缺失在持续胰高血糖素刺激下显著加剧了急性胰腺炎的严重程度。
注：A.胰腺重量（以毫克为单位）；B.胰腺重量（以体重百分比表示）；C.血浆淀粉酶活性。图1 Spink1-KOhet小鼠被诱导产生急性胰腺炎
慢性胰腺炎的进展
进一步的研究发现，Spink1-KOhet小鼠在急性胰腺炎发作后，发展为具有慢性胰腺炎特征的进行性疾病。与对照组相比，Spink1-KOhet小鼠在急性胰腺炎后的一周内，胰腺重量显著降低，组织学分析显示胰腺萎缩、导管扩张和炎症细胞浸润。半定量评分显示，Spink1-KOhet小鼠的胰腺萎缩程度约为20%。当采用Jensen等人的方案进行持续刺激时，Spink1-KOhet小鼠的胰腺重量进一步降低，慢性变化更为明显，胰腺萎缩程度超过40%。这些结果表明，杂合SPINK1缺失促进了急性胰腺炎后向慢性胰腺炎的进展。
胰蛋白酶活性的变化
研究还测量了胰腺内胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性。结果显示，与对照组相比，Spink1-KOhet小鼠在持续胰高血糖素刺激后，胰腺内胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性显著升高。这表明，杂合SPINK1缺失不仅加剧了急性胰腺炎的严重程度，还增加了胰腺内胰蛋白酶的活性，从而促进了慢性胰腺炎的发展。
胰蛋白酶原突变小鼠的慢性胰腺炎
在携带胰蛋白酶原突变的小鼠模型中，杂合SPINK1缺失进一步加剧了慢性胰腺炎的严重程度。T7D23Ahet、T7D22N、K24Rhom小鼠在杂合SPINK1缺失的背景下，表现出更早的疾病起始年龄和更快的疾病进展速度。T7D23Ahet Spink1-KOhet小鼠在3周和12周时的体重和胰腺重量均显著低于对照组，组织学评分显示更严重的胰腺萎缩和组织学变化。T7D22N、K24Rhom Spink1-KOhet小鼠在4周时即表现出严重的胰腺萎缩，胰腺重量显著降低。这些结果进一步证实了杂合SPINK1缺失在胰蛋白酶依赖性慢性胰腺炎中的作用。
总结
本研究通过CRISPR/Cas9技术成功建立了杂合SPINK1缺失小鼠模型，并结合胰蛋白酶原突变小鼠，全面模拟了人类SPINK1突变相关的慢性胰腺炎表型。这一发现不仅为理解SPINK1在胰腺健康中的作用提供了新的视角，也为未来针对SPINK1突变相关慢性胰腺炎的治疗策略提供了重要的实验依据。通过深入分析杂合SPINK1缺失对急性和慢性胰腺炎的影响，本文揭示了胰蛋白酶在疾病进展中的重要作用，为开发新的治疗靶点提供了可能。
参考文献
DEMCSÁK A, SAHIN-TÓTH M. Heterozygous spink1 deficiency promotes trypsin-dependent chronic pancreatitis in mice[J]. Cell Mol Gastroenterol Hepatol, 2024, 18(3): 101361. DOI: 10.1016/j.jcmgh.2024.05.009.
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编辑：石头
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