ETS1通过调节NKIRAS1/NF-κB轴，增强了患有急性胰腺炎的小鼠胰腺的焦亡（Pyroptosis）现象

《International Immunopharmacology》：ETS1 potentiates pancreatic Pyroptosis in mice with acute pancreatitis by regulating the NKIRAS1/NF-κB Axis

急性胰腺炎中ETS1通过抑制NKIRAS1激活NF-κB通路促进炎症小体介导的pyroptosis，抑制ETS1或NF-κB可减轻胰腺损伤。

　　

夏文文|苏慧兰|黄一苏|文灿|周建军|赵燕

上海交通大学医学院附属第十人民医院消化内科，中国上海200072

摘要

背景

急性胰腺炎（AP）中焦亡的转录调控机制仍不明确。本研究旨在阐明转录因子ETS原癌基因1（ETS1）的作用及其与AP中焦亡的关联。

方法

使用胆碱酯酶和脂多糖诱导AP小鼠模型。实验中使用了ETS1转基因小鼠以及ETS1抑制剂TK216和NF-κB抑制剂BAY 11–7082进行干预。通过RNA测序、染色质免疫沉淀定量PCR、Western blotting和免疫荧光技术分析了ETS1/NF-κB抑制剂相互作用蛋白Ras样1（NKIRAS1）/NF-κB信号通路。

结果

AP小鼠的胰腺中ETS1表达显著升高。ETS1转基因小鼠在AP期间表现出更严重的胰腺损伤和炎症反应。机制上，ETS1直接结合并抑制Nkiras1启动子，导致NF-κB抑制剂NKIRAS1的表达减少。这种抑制作用减弱了NF-κB通路的抑制，从而促进了焦亡并加重了胰腺损伤。使用TK216抑制ETS1或用BAY 11–7082阻断NF-κB信号通路可显著减轻胰腺病理变化，并降低关键焦亡标志物的表达。

结论

本研究表明ETS1通过转录抑制NKIRAS1，激活NF-κB信号通路并促进AP中的焦亡和胰腺损伤。针对ETS1可能是一种有前景的治疗策略。

引言

急性胰腺炎（AP）是一种全球常见的医疗紧急情况，其发病率每年约增长3.07% [1]。约20%的患者发展为重症急性胰腺炎，死亡率在20%至40%之间 [2]，[3]，[4]，这对公共卫生构成了重大挑战。AP的标志性特征是腺泡细胞损伤，这会引发局部坏死炎症和全身免疫反应 [5]，[6]。细胞死亡通路的失调是影响疾病结局的关键因素 [7]，[8]，[9]。

焦亡是一种程序性炎症细胞死亡形式，由Gasdermin D（GSDMD）介导。在炎症性半胱天冬酶（如Caspase-1/11）的作用下，GSDMD被切割释放其N端结构域（GSDMD-NT），进而形成膜孔，导致细胞裂解并释放促炎细胞因子（如白细胞介素-1β，IL-1β） [10]，[11]，[12]。新兴证据表明，在实验性和人类AP中腺泡细胞中都发生了显著的焦亡现象，且这一过程依赖于GSDMD的激活 [13]。然而，这一现象的上游转录调控机制尚未得到充分研究。为填补这一空白，我们探讨了ETS1在AP期间调控焦亡的转录作用。

核因子κB（NF-κB）信号通路通常由p65/p50异二聚体激活，其中p65含有转录激活结构域。在基础状态下，p65/p50异二聚体通过与抑制蛋白IκBα的相互作用而滞留在细胞质中 [14]，[15]。在促炎刺激下，IκB激酶（IKK）催化IκBα的磷酸化及其随后的降解 [16]，使p65/p50异二聚体能够移位到细胞核，促进促炎基因（如肿瘤坏死因子-α，TNF-α）和白细胞介素-6（IL-6）的表达 [17]，[18]。作为炎症和焦亡的关键调控枢纽，NF-κB通路不仅通过转录上调NOD样受体家族pyrin结构域包含3（NLRP3）炎性体成分来增强Caspase-1的激活 [19]，还刺激促IL-1β的合成 [20]，从而形成一个正反馈循环，共同推动疾病进展。

ETS原癌基因1（ETS1）是一种进化上保守的转录因子 [21]，在多种炎症性疾病中表现出显著的促炎作用。研究表明，ETS1通过识别GGAA/T核心元件来调控促炎因子的转录 [22]，[23]，并在类风湿性关节炎的滑膜细胞 [24] 和高血糖内皮细胞 [25] 中异常过表达，从而加剧炎症损伤。NF-κB抑制剂相互作用蛋白Ras样1（NKIRAS1）是一种内源性NF-κB通路抑制剂，通过稳定IκBα–NF-κB复合物来延缓IKK介导的IκBα磷酸化 [26]。然而，ETS1与NKIRAS1在AP中的调控关系及其对焦亡的影响仍需进一步研究。

本研究旨在系统阐明ETS1/NKIRAS1/NF-κB轴在AP中的功能作用和治疗意义。通过使用遗传模型和靶向药物抑制，我们评估了该通路对疾病严重程度和焦亡过程的影响。此外，我们还探讨了其作为多靶点治疗策略的转化潜力，为创新的早期干预方法提供了理论基础。

试剂和材料

胆碱酯酶购自北京Solarbio科技有限公司（中国北京）。脂多糖（LPS）购自Sigma-Aldrich（美国马萨诸塞州伯灵顿）。TK216和BAY 11–7082购自MedChemExpress（美国新泽西州蒙茅斯琼斯）。α-淀粉酶和脂肪酶检测试剂盒购自南京建城生物工程研究所（中国南京）。总RNA提取使用Trizol试剂（Invitrogen，美国加利福尼亚州卡尔斯巴德）。逆转录试剂盒

AP小鼠胰腺组织中ETS1表达的上调

对GSE109227的深入生物信息学分析显示，在AP期间，小鼠胰腺组织中与焦亡相关的因子（IL-1β、Caspase-1、Caspase-8）和NF-κB信号通路成分（Nfkb1、Nfkb3、Nfkbia）的表达显著上调，同时ETS1 mRNA表达也升高（图1a，b）。通过特征性的病理生理变化确认了AP的成功诱导：血清淀粉酶和脂肪酶活性显著升高（图1c，d）

讨论

本研究全面阐明了ETS1/NKIRAS1/NF-κB轴在AP小鼠模型中的调控作用。我们的发现表明，ETS1在该模型中的胰腺组织中上调，并通过转录抑制NKIRAS1来减轻NF-κB通路的抑制，从而促进焦亡并加重胰腺损伤。在小鼠中识别出这一调控轴不仅提示了一种级联调控模型

CRediT作者贡献声明

夏文文：撰写——初稿、方法学、实验、数据分析、概念构思。苏慧兰：撰写——初稿、实验。黄一苏：撰写——初稿、数据分析。文灿：撰写——审稿与编辑、数据分析。周建军：撰写——审稿与编辑、监督、方法学、概念构思。赵燕：撰写——审稿与编辑、监督、方法学、概念构思。

伦理批准

所有动物实验均获得了上海第十人民医院动物伦理委员会的批准（批准编号SHDSYY-2024-T2457）。所有操作，包括饲养、处理和实验方案，均遵循该批准要求进行。

资金支持

本研究未获得任何公共、商业或非营利机构的资助。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

我们衷心感谢上海第十人民医院、上海东方医院和上海交通大学对本研究的宝贵支持。