パネス細胞アブレーションは、通常および高脂肪食後の急性壊死性膵炎のラットモデルにおける膵臓および腸の傷害を悪化させる

Paneth Cell Ablation Aggravates Pancreatic and Intestinal Injuries in a Rat Model of Acute Necrotizing Pancreatitis after Normal and High-Fat Diet.

• Yuecheng Guo
• Chunlan Huang
• Liyan Liu
• Xinyuan Fu
• Yingying Lu
• Junyuan Zheng
• Qixiang Mei
• Zehua Huang
• Junjie Fan
• Lungen Lu
• Yue Zeng

抄録

我々はこれまでに、通常食・高脂肪食後の急性壊死性膵炎（ANP）は、回腸嚢内のパネス細胞数の減少と関連していることを報告してきた。本研究では、ラットの通常・高脂肪食後の急性壊死性膵炎モデルにおいて、膵臓細胞を切除し、膵臓症状への影響を調べた。スプラague-Dawleyの成体雄ラットに標準的なラット飼料または高脂肪食を2週間与え、その後ジチゾンを投与してパネス細胞を枯渇させた。6時間後、ANPは、胆膵管にタウロコリン酸ナトリウムの逆行性注射によって確立された。ラットは、評価のために6、12、24時間で犠牲にした。その結果、高脂肪食と標準食のラットでは、ジチゾンがANPに関連した膵臓と回腸の病理学的損傷を悪化させることが明らかになった。膵臓と回腸におけるリゾチームの発現は減少し、血清炎症性サイトカイン（TNF、IL-1、IL-17A）と腸管透過性（血清DAO活性とD-乳酸）は増加した。タイトジャンクションタンパク（クラウディン-1、ゾ-1、オクルディン）の発現は減少した。16S rRNAのハイスループットシークエンシングを用いて、ジチゾンは高脂肪食または標準食のラットにおいて、微生物相の多様性を低下させ、微生物相の組成を変化させることを明らかにした。ジチゾンは高脂肪食または標準食を与えたラットの糞便短鎖脂肪酸（SCFAs）を減少させた。腸内細菌叢の変化は、高脂肪食または標準食のラットにおけるSCFAs、リゾチーム、DAO活性、D-乳酸、炎症性サイトカイン、膵臓および回腸の病理学的損傷と有意に相関していた。結論として、パネス細胞のアブレーションは、通常食および高脂肪食後のANPにおける膵臓および腸の傷害を悪化させる。これらの症状は、腸内マイクロバイオータの変化に関連している可能性がある。

We previously reported that acute necrotizing pancreatitis (ANP) after normal or high-fat diet is associated with a decreased number of Paneth cells in ileal crypts. Here, we ablated Paneth cells in a rat model of ANP after normal and high-fat diet to investigate the effects on disease symptoms. Adult male Sprague-Dawley rats received standard rat chow or a high-fat diet for 2 weeks, after which they were treated with dithizone to deplete Paneth cells. Six hours later, ANP was established by retrograde injection of sodium taurocholate into the biliopancreatic duct. Rats were sacrificed at 6, 12, and 24 h for assessment. We found dithizone aggravated ANP-associated pathological injuries to the pancreas and ileum in rats on high-fat or standard diets. Lysozyme expression in ileal crypts was decreased, while serum inflammatory cytokines (TNF, IL-1, and IL-17A) and intestinal permeability (serum DAO activity and D-lactate) were increased. Expression of tight junction proteins (claudin-1, zo-1, and occludin) was decreased. Using high-throughput 16S rRNA sequencing, we found dithizone reduced microbiota diversity and altered microbiota composition in rats on high-fat or standard diets. Dithizone decreased fecal short-chain fatty acids (SCFAs) in rats on high-fat or standard diets. Changes in intestinal microbiota correlated significantly with SCFAs, lysozyme, DAO activity, D-lactate, inflammatory cytokines, and pathological injury to the pancreas and ileum in rats on high-fat or standard diets. In conclusion, ablation of Paneth cells exacerbates pancreatic and intestinal injuries in ANP after normal and high-fat diet. These symptoms may be related to changes in the intestinal microbiota.

Copyright © 2019 Yuecheng Guo et al.