1月3日，國際學(xué)術(shù)期刊Cell Discovery在線發(fā)表了中國科學(xué)院分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所）周斌研究組的研究成果“Use of a dual genetic system to decipher exocrine cell fate conversions in the adult pancreas”。該研究開發(fā)了可以同時示蹤胰腺外分泌部導(dǎo)管細胞和腺泡細胞的雙同源重組酶介導(dǎo)的譜系示蹤新技術(shù)，利用該技術(shù)揭示了在特定條件下，胰腺導(dǎo)管細胞和腺泡細胞可以發(fā)生細胞命運轉(zhuǎn)變。該研究為胰腺炎等相關(guān)疾病的臨床治療提供了一定理論基礎(chǔ)。

　　胰腺是體內(nèi)僅次于肝臟的第二大腺體，其中，外分泌部構(gòu)成了胰腺的絕大部分，主要由腺泡細胞和導(dǎo)管細胞構(gòu)成。腺泡細胞可以產(chǎn)生和釋放大量消化酶，包括淀粉酶、脂肪酶等，這些消化酶經(jīng)過胰腺導(dǎo)管輸送到十二指腸，對于機體消化過程發(fā)揮了重要作用。在胰腺中，外分泌導(dǎo)管細胞和腺泡細胞是否可以在生理病理條件下發(fā)生譜系轉(zhuǎn)變?nèi)跃哂幸欢幾h。傳統(tǒng)基于Cre-loxP的多項遺傳示蹤工作對于胰腺外分泌部細胞譜系轉(zhuǎn)變具有不同的結(jié)果。揭示胰腺導(dǎo)管細胞和腺泡細胞命運轉(zhuǎn)變可以為胰腺相關(guān)疾病的預(yù)防和靶向治療提供一定幫助和依據(jù)。

　　為了系統(tǒng)研究胰腺外分泌部細胞譜系命運轉(zhuǎn)變，研究人員建立了一種可以同時示蹤胰腺導(dǎo)管細胞和腺泡細胞的新型雙同源譜系示蹤技術(shù)。研究人員發(fā)現(xiàn)Tnni3-Dre和正交位點特異性雙同源重組系統(tǒng)交叉型報告小鼠IR1在胰腺外分泌部中可以特異性標記腺泡細胞，而基本不標記其他類型的細胞，可以避免CK19-CreER小鼠對于腺泡細胞的“非特異性標記”，該設(shè)計實現(xiàn)用兩個不同的永久遺傳報告基因標記胰腺導(dǎo)管細胞和腺泡細胞：zsGreen和tdTomato。

　　利用該系統(tǒng)，研究人員發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)態(tài)和胰腺切除情況下，胰腺導(dǎo)管細胞和腺泡細胞主要來源于自我復(fù)制，而在胰腺導(dǎo)管結(jié)扎和雨蛙素誘導(dǎo)的胰腺炎模型中，一部分胰腺腺泡細胞發(fā)生形態(tài)轉(zhuǎn)變成管狀結(jié)構(gòu)，并不再表達腺泡細胞標記物，細胞命運轉(zhuǎn)變成導(dǎo)管細胞。而在利用白喉毒素介導(dǎo)清除大部分胰腺腺泡細胞后，可以看到胰腺導(dǎo)管細胞參與貢獻部分腺泡細胞。利用單細胞測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)管細胞轉(zhuǎn)變成為腺泡細胞經(jīng)歷了一個不成熟腺泡細胞的過程，說明胰腺導(dǎo)管細胞同樣具有向腺泡細胞轉(zhuǎn)分化的潛能。該研究工作對胰腺炎等相關(guān)疾病發(fā)病機制的深入挖掘及疾病治療研究等提供新的研究工具和思路。

　　分子細胞卓越中心周斌研究組副研究員趙歡博士、助理研究員黃秀珍以及博士生劉子鑫為該論文共同第一作者，周斌研究員為該論文通訊作者。該工作得到上海南方模式生物公司及分子細胞卓越中心動物平臺和細胞分析技術(shù)平臺的大力支持，并得到來自中科院、基金委、科技部以及上海市科委等部門的經(jīng)費支持。

　　文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41421-022-00485-0

胰腺導(dǎo)管細胞和腺泡細胞之間命運轉(zhuǎn)變