NR5A2在胰腺腺泡细胞中作用的研究进展

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

基金项目:国家自然科学基金(81470889) ;首都医科大学本科生科研创新项目(xsky2014117)

作者单位: 100029北京，首都医科大学附属北京安贞医院消化内科(贾梦真、张杰)

通信作者:张杰，Email: zhangjie4155@sina.com

孤儿核受体NR5A2是核受体NR5A亚家族成员，又叫做肝受体同系物-1(liver receptor homolog-1，LRH-1)，是典型的转录因子。NR5A2能促进胰腺腺泡细胞的形成并维持其正常功能，在急性胰腺炎(AP)中可参与胰腺腺泡细胞损伤后修复，还可诱导胰腺癌前病变的发生，并促进胰腺癌细胞的迁移和侵袭 ［1-4］。本文就NR5A2在胰腺腺泡细胞及胰腺相关疾病中作用的研究进展做如下综述。

一、核受体NR5A2的结构和功能

1.NR5A2的结构: NR5A2由中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所首次发现，于1999年被正式命名 ［5］，属于孤儿核受体，是在肝脏中富集的转录因子 ［6］。NR5A2的基因序列定位于1号染色体q32.11，包含8个外显子片段，长度≥150 kb ［7］，其编码蛋白具有典型核受体保守结构，由A/B、C、D、E 4个区域组成 ［8］。

2.NR5A2的功能及作用机制:在胚胎发育中NR5A2通过正调节干细胞全能性基因OCT4的表达促进胚胎外胚层发育 ［9］。在成人脏器组织中，NR5A2可以维持胆固醇和胆汁酸平衡，促进多种蛋白表达，介导胰酶的生成，促进卵巢和乳腺细胞中的类固醇表达 ［10-12］。也有研究表明，其表达可促进肿瘤形成及炎症修复 ［13-15］。NR5A2还参与调控多个细胞信号转导通路，包括Hedgehog信号通路、Wnt/β-catenin信号通路、TGF-β信号通路等 ［16-18］。研究证实，NR5A2能够通过直接激活细胞周期蛋白E1基因的启动子，或者与多功能蛋白β-catenin结合促进细胞周期蛋白基因D1和c-Myc转录，从而促进细胞增殖分化 ［19］。

二、NR5A2对胰腺腺泡细胞的作用

1.NR5A2促进胰腺腺泡细胞发育和分化: NR5A2在胰腺组织发生的早期广泛表达，在胰腺组织发生后期支持多能祖干细胞(multipotent progenitor cell，MPC)分化形成腺泡前体 ［20］。Hale等 ［1］在研究中发现，NR5A2缺失时小鼠胰腺腺泡细胞分化不彻底，提示在胚胎发育过程中，NR5A2可促进MPC形成，并促进MPC分化形成腺泡细胞。von Figura等 ［3］证实，在3周龄小鼠中诱导敲除NR5A2基因后，胰腺组织比NR5A2 +/+和NR5A2 +/－对照组小鼠明显偏小，同时小鼠腺泡细胞特异性基因Hnf1a、Ptf1a、Mist1、CPA1表达急剧减少伴随导管样细胞标记物CK19表达量上调，而Hnf1a、Ptf1a、Mist1、CPA1是维持胰腺腺泡细胞分化状态的基因 ［21］，并与NR5A2存在相互调控关系，提示NR5A2是出生后腺泡细胞基因转录的调控网络核心，可防止腺泡细胞发生导管样去分化 ［3］。

2.NR5A2维持胰腺腺泡细胞正常生理功能:胰腺腺泡细胞主要承载着胰腺外分泌功能，分泌多种消化酶形成胰液，胰液通过外分泌腺导管形成的网状支架结构流入肠腔 ［22］。NR5A2可作为胰腺特异性转录因子复合物PTF1-L的靶基因或与其结合，起维持胰腺腺泡细胞外分泌功能和促进胰腺腺泡细胞特异性基因表达的作用 ［23-24］。NR5A2还可与羧基酯脂肪酶基因启动子结合，促进胰腺腺泡细胞羧基酯脂肪酶的分泌 ［25］。

三、胰腺疾病中NR5A2对胰腺腺泡细胞的影响

1.AP时NR5A2对腺泡细胞的作用: AP是常见的消化系统疾病，总病死率达5% ［26-27］。AP发生时，组织病理学可见胰腺组织发生间质水肿、炎性细胞浸润，甚至大量腺泡细胞坏死 ［28-29］。Flandez等 ［2］发现在蛙皮素诱导的NR5A2 +/+和NR5A2 +/－小鼠AP发生后1 h均可观察到炎性细胞浸润，24 h 时NR5A2 +/－小鼠浸润程度明显高于NR5A2 +/+小鼠，并且差异持续到AP造模第8天，说明NR5A2 +/－小鼠的胰腺腺泡细胞在急性炎症条件下损伤更严重。

蛙皮素诱导NR5A2 +/+和NR5A2 +/－小鼠发生AP后，NR5A2 +/－小鼠腺泡细胞再分化受限 ［2］，NR5A2 +/+小鼠造模第2天NR5A2表达量降低同时丧失细胞核定位，而到造模第7天时表达量恢复到对照水平并恢复核定位，提示NR5A2能维持腺泡细胞的分化状态，并且在胰腺炎症损伤后有促进细胞再分化的功能 ［3］。通过组织胰酶mRNA和腺泡导管上皮组织转化(acinoductal metaplasia，ADM)评分对比，发现在NR5A2 +/－小鼠AP中胰腺腺泡细胞损伤的修复出现延迟，尽管NR5A2等位基因缺失不会影响胰腺功能。该实验说明了NR5A2在蛙皮素诱导胰腺炎症后的腺泡细胞修复中是不可或缺的 ［2］，因此NR5A2在AP中对胰腺腺泡细胞的损伤修复、炎症后再生和分化起重要作用。

2.NR5A2在胰腺癌癌前病变中的作用:胰腺上皮内瘤变(pancreatic intraepithelial neoplasia，PanIN)是胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC)的癌前状态，起源于胰腺腺泡细胞 ［30］，而腺泡细胞炎症反应可促进K-ras基因突变，形成PanIN ［31］。有研究将NR5A2 －/－、K-ras G12D小鼠和NR5A2 +/－、K-ras G12D小鼠对比，发现正常胰腺腺泡细胞显著被ADM、PanIN替代，而ADM是PanIN的形成必经过程 ［32］，提示NR5A2的缺失可协助突变的K-ras诱导癌前病变产生。在蛙皮素诱导的NR5A2 +/+、K-ras G12V小鼠和NR5A2 +/－、K-ras G12V小鼠AP中，1个月后NR5A2 +/－、K-ras G12V小鼠PanIN发生区域明显大于对照组小鼠，说明NR5A2的缺失可以协同炎症反应和K-ras基因突变诱导癌前病变发生 ［2］。

3.NR5A2在胰腺癌中的作用及机制:胰腺癌恶性程度高，转移发生早，预后差，5年生存率仅为6% ［33-34］。最新一项全基因组关联分析发现，NR5A2是胰腺癌的易感基因之一 ［35］。免疫组织化学染色结果提示NR5A2在胰腺癌组织中较正常组织表达增加，胰腺癌细胞系过表达NR5A2可促进细胞增殖、迁移、侵袭 ［7，36］。在体内试验中，Lin等 ［4］敲除小鼠NR5A2基因后，原癌基因c-Myc、MMP2、MMP9等NR5A2的下游靶基因表达明显下调，胰腺癌细胞的侵袭和转移减弱，进一步说明NR5A2可促进胰腺癌迁移和转移。但是也有相反的研究结果，Zhang等 ［37］对151例中国PDAC患者的癌组织标本分析发现，部分患者miR-186高表达，同时miR-186的靶分子NR5A2表达下调，对PDAC患者的生存分析后发现癌组织中miR-186高表达、NR5A2低表达患者的预后相对较差。总之，NR5A2是涉及胰腺癌恶性表型形成及肿瘤细胞增殖和转移的重要分子，其作用机制也是多方面的，尚需进一步深入研究。

四、总结和展望

NR5A2是维持胰腺腺泡细胞发育和分化的关键，在AP中可降低胰腺腺泡细胞损伤程度，并促进AP后腺泡细胞损伤修复，同时，NR5A2下调可诱导胰腺腺泡细胞发生导管样去分化，成为胰腺癌癌前病变的重要条件。而在胰腺癌细胞系和小鼠体内实验研究中，NR5A2可促进胰腺癌细胞的增殖和转移，但在胰腺癌患者中NR5A2作用尚有争议。NR5A2作为一种孤儿核受体，目前已经对其结构、功能等方面有一定了解，但其在胰腺腺泡细胞中与其他通路之间相互作用的确切机制尚不能明确，在后续研究中有待于进一步探索。对胰腺疾病发展过程中NR5A2相关作用通路对应的靶基因进行分析，可以为预防和治疗提供有效的分子学靶点，从而更好地控制胰腺疾病的发病率和病死率。