四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室傅湘辉和中西医结合科/华西-利物浦生物医学研究中心/疾病分子网络前沿科学中心/临床研究管理部黄伟团队于2022年1月在Molecular Therapy（影响因子11.454，JCR学科“生物技术与应用微生物学”160种期刊排名第6位；“遗传学与遗传”176种期刊排名第8位；“医学,研究和实验”140种期刊排名第11位）在线发表文章“A microRNA checkpoint for Ca2+ signaling and overload in acute pancreatitis” （长按下方二维码即可阅读全文）。

急性胰腺炎（AP）是一种常见的消化系统疾病，其特征是细胞内消化酶异常活化，导致胰腺坏死、全身炎症、器官衰竭甚至死亡，目前仍缺乏特效、靶向性强的治疗手段。深入揭示AP发生和重症化的分子机制，鉴定其关键调控因子，具有重要的科学意义和临床价值。

钙信号传导对胰腺腺泡细胞（PACs）、上皮细胞、免疫细胞以及很多其它细胞的正常功能及其应激反应具有重要作用。钙超载是AP发生的关键早期事件。简而言之，诱发AP的毒素导致胞浆钙（[Ca2+]i）的持续、整体增加（钙超载），进而诱发线粒体损伤、自噬受损、细胞内酶原激活、内质网应激、炎症小体激活等多个病理过程，导致AP发生发展。AP钙超载主要是由于Ca2+从细胞外部大量进入胞内，这一过程受到众多离子通道蛋白及其相关调节因子的严格调控，包括经典瞬时受体电位通道（TRPC）、ORAI钙释放激活钙调制器1（ORAI1）、抑制钙池调控Ca2+进入（SOCE）、 SOCE相关调节因子（SARAF）和基质相互作用分子1（STIM1）等。尽管Ca2+通道调控因子在AP中的功能重要性和治疗意义已得到充分证明，但是其表达与AP钙超载的关系尚不明确。另外，AP钙超载是多个Ca2+通道蛋白及调节因子协同作用的结果，单靶向策略目前在AP治疗中还没有比较满意的进展，因此同时靶向两个或多个靶点有望为AP防治提供新策略。MicroRNA（miRNA）是一类介导转录后基因沉默的内源性短链非编码RNA。miRNA在几乎所有重要的生理生命活动过程中发挥作用，已成为疾病治疗的新兴靶点。已有研究发现miRNA可调节心肌细胞、神经元和免疫系统中的钙信号传导，并与心脏病和神经退行性疾病有关，但尚无研究报道miRNA与 AP钙超载的相关性。因此，研究miRNA在钙超载中的潜在病理生理作用对探索AP治疗的新策略具有重要意义。

miR-26a在人体各种组织中高度表达并调节许多生理和病理过程。 miR-26a通常在癌症、肥胖症和代谢紊乱中减少，并已成为治疗这些疾病的潜在靶点。然而，miR-26a在胰腺外分泌以及AP发病机制中的作用尚不清楚。

我们通过体内外实验首先证实了在AP发生过程中，大多数钙通道蛋白及其调节因子在PAC中发生转录后上调（图1），提示这些分子的表达上升可能是导致AP钙超载的原因之一。miRNA是调节基因转录后的重要方式，因此我们利用TargetScan等生物信息学工具预测了调控上述基因的潜在miRNAs，发现miR-26a能够直接靶向TRPC3和TRPC6。双荧光素酶报告实验证实miR-26a确实可以靶向结合TRPC3和TRPC6。同时，过表达miR-26a显著抑制TRPC3和TRPC6表达，而敲除miR-26a则具有相反功能。而且，miR-26a在AP小鼠及病人胰腺和外周血液样本中显著下调，并与AP严重程度相关。这些结果有力提示miR-26a可通过靶向TRPC3和TRPC6，参与AP发生发展。

其后，我们明确了miR-26a对钙信号通路的调节作用。利用miR-26a过表达以及敲除小鼠的PACs，结合TRPC3和TRPC6的抑制剂，我们发现miR-26a通过靶向TRPC3和TRPC6减弱PAC中[Ca2+]i生理性震荡和病理性升高。与之相符的是，miR-26a缺乏会促进PAC钙超载引发ATP丢失和细胞坏死（图2）。

随后，我们在整体动物水平探究miR-26a对AP发生发展的影响。利用我们在国际上率先构建的miR-26a过表达和敲除小鼠，通过雨蛙素（CER-AP）和牛磺胆酸-3-硫酸二钠盐（TLCS-AP）分别建立两种钙超载相关的AP模型，发现：miR-26a过表达显著改善胰腺水肿、中性粒细胞浸润、腺泡细胞坏死和全身炎症等，同时显著减缓钙过载相关的下游病理事件，如炎症、内质网应激和自噬受损等；而miR-26a敲除具有相反作用，会加剧AP发生和发展。AP胰腺转录组学分析及其相关实验验证进一步证实了miR-26a对TRPC3和TRPC6表达和钙过载的抑制作用，及其对AP钙过载相关病理事件（炎症、内质网应激和自噬受损）的改善功能。髓系细胞调节炎症反应，在AP发生发展过程中发挥重要作用。为了进一步明确miR-26a在小鼠AP模型中起保护作用的具体细胞来源，我们分别构建了髓系细胞特异性过表达和PAC特异性过表达miR-26a小鼠。实验发现：PAC过表达miR-26a显著抑制CER-AP发生发展，而且基本重现了全身过表达miR-26a的效果；相反，与对照相比，髓系细胞过表达miR-26a对CER-AP没有明显作用（图3），提示PAC miR-26a主要介导了其在AP中的作用。

最后，我们评估了miR-26a防治小鼠AP的可能性。结果发现：胰腺导管灌注miR-26a模拟物能够抑制TLCS-AP的发生发展；同样，腹腔注射miR-26a模拟物显著减缓CER-AP的发生发展（图4）。这些结果有力提示恢复/提高miR-26a具有防治AP的临床应用前景。

基于细胞、动物和临床数据，本研究不仅发现了钙通道蛋白及其调节因子在AP过程中普遍上升，为AP发病机制提供了新思路，并且阐明了miR-26a可以通过靶向TRPC3和TRPC6，作为PAC钙信号传导的关键节点分子，在AP钙超载及疾病发生发展中发挥重要作用。以上结果揭示了AP发生发展的新机制，确立了miR-26a在胰腺外分泌Ca2+信号传导中的关键作用，并凸显了miR-26a防治AP的临床转化潜力。

图1　SOCE蛋白在腺泡细胞和实验性AP中增加

图2　miR-26a减弱腺泡细胞中的Ca2+信号

图3　腺泡细胞中miR-26a过表达，而非髓细胞，减轻CER-AP胰腺损伤和全身炎症

图4　miR-26a模拟物胰腺和全身给药改善AP