Epiplakin deficiency aggravates murine caerulein-induced acute pancreatitis and favors the formation of acinar keratin granules

doi:10.1371/journal.pone.0108323

。2014年9月18日；9（9）：e108323。

doi:10.1371/journal.pone.0108323。 2014年电子收集。

Epiplakin缺乏加重小鼠蓝绿色素诱导的急性胰腺炎并有利于腺泡角蛋白颗粒的形成

卡尔·L·Wögenstein¹, 桑德拉·萨博¹, 玛丽亚·卢诺娃², 格哈德·威切¹, 约翰内斯·海贝克^三, 史崔纳德², 彼得·布尔⁴, 马丁·瓦格纳⁵, 彼得·富克斯¹

附属机构

¹奥地利维也纳大学Max F.Perutz实验室生物化学和细胞生物学系。
²德国亚琛大学医院内科III和IZKF。
^三奥地利格拉茨格拉茨医科大学病理学研究所。
⁴德国亚琛亚琛RWTH大学肾脏科和病理学研究所。
⁵德国乌尔姆大学医学中心内科I系。

PMID： 25232867
预防性维修识别码：项目经理4169488
内政部： 10.1371/新闻稿.0108323

Epiplakin缺乏加重小鼠蓝绿色素诱导的急性胰腺炎并有利于腺泡角蛋白颗粒的形成

卡尔·L·Wögenstein等。公共科学图书馆一号。 2014。

。2014年9月18日；9（9）：e108323。

doi:10.1371/journal.pone.0108323。 2014年电子收集。

作者

卡尔·L·Wögenstein¹, 桑德拉·萨博¹, 玛丽亚·卢诺娃², 格哈德·威切¹, 约翰内斯·海贝克^三, 史崔纳德², 彼得·布尔⁴, 马丁·瓦格纳⁵, 彼得·富克斯¹

附属机构

¹奥地利维也纳大学Max F.Perutz实验室生物化学和细胞生物学系。
²德国亚琛大学医院内科III和IZKF。
^三奥地利格拉茨格拉茨医科大学病理学研究所。
⁴德国亚琛RWTH大学肾脏科和病理学研究所。
⁵德国乌尔姆大学医学中心内科I系。

PMID： 25232867
预防性维修识别码：项目经理4169488
内政部： 10.1371/日记.pone.0108323

摘要

Epiplakin是plakin蛋白家族的一员，仅在上皮组织中表达，并与角蛋白结合。Epiplakin-deficient（EPPK-/-）小鼠没有表现出明显的自发表型，然而，EPPK-/角质形成细胞在应激反应中表现出更快的角蛋白网络破裂。胰蛋白酶在胰腺中的作用尚不清楚，胰腺是一种角蛋白表达丰富的组织。我们分析了健康和炎症胰腺组织中epilakin的表达，并比较了野生型和EPPK-/-小鼠在caerulein诱导的急性胰腺炎期间的表现。我们发现，epilakin主要在胰腺导管细胞中表达，并与小鼠胰腺腺泡细胞的顶外侧角蛋白束共定位。Epiplakin在K8-缺陷小鼠无丝角蛋白腺泡中的弥散亚细胞定位表明，其在腺泡细胞中的丝状相关定位完全依赖于其结合伙伴角蛋白。在急性胰腺炎期间，腺泡细胞中的epilakin上调，其重新分布与角蛋白重组密切相关。EPPK-/-小鼠患有加重型胰腺炎，但没有明显的再生表型。在疾病最严重的阶段，EPPK-/-腺泡细胞显示出比野生型小鼠更多的角蛋白聚集物。我们的数据表明，epilakin是急性胰腺炎期间的一种保护蛋白，其丢失会导致疾病相关角蛋白重组受损。

PubMed免责声明

利益冲突声明

竞争利益：Gerhard Wiche、Johannes Haybaeck和Pavel Strnad是PLOS ONE编辑委员会成员。这不会改变作者对《PLOS ONE编辑政策和标准》的遵守。

数字

**图1。在胰腺中，epilakin与导管和腺泡角蛋白共定位，其在腺泡细胞中的顶外侧定位依赖于角蛋白丝。**
野生型小鼠胰腺中epilakin、K7、K8和K19的免疫荧光显微镜检查。细胞核染色便于区分导管细胞和腺泡细胞。表皮蛋白在导管细胞（dc）和腺泡细胞（B，F）的顶外侧隔室（al）中表达，与K8和K19（C，G）共定位。在导管细胞中发现K7信号，但在腺泡细胞中没有K7信号（J）。（M-P）免疫荧光显微镜检测K8-缺陷（K8）胰腺中epilakin和K8^−/−)老鼠。在K8中^−/−胰腺，上皮细胞在导管细胞中表达，但在腺泡细胞中不表达（N）。整个腺泡用虚线勾勒出方向。星号表示胞质/核周区域。比例尺，20µm。

**图2。胰腺炎期间Epiplakin和K8上调。**
小鼠（A-D）和人类（E-H）胰腺中epilakin和K8的免疫组织化学。Epiplakin主要在健康小鼠胰腺（A和A'）的导管中表达。胰腺炎诱导后9小时，epilakin显著上调，这在腺泡细胞（C）中最为明显。Epiplakin与K8染色非常相似，K8染色在基础条件下主要是导管（B和B’），在急性胰腺炎（D）期间腺泡细胞中强烈上调。（E）胰腺RNA提取物的定量RT-PCR分析证实了胰腺炎诱导6小时后epilakin过度表达。注意，epilakin转录水平在12小时时已经显著下降。每组和时间点使用3只小鼠，并将数值标准化为未经治疗的小鼠的epilakin水平，该水平任意设置为1。数据表示为平均值；误差条表示s.e.m。；n=3；*，p≤0.05。（F–I）在健康成人胰腺中，主要在小管中检测到溢斑蛋白（F和F’中的箭头），如在连续切片中所见，溢斑蛋白与K8共定位（G和G’中的箭头）。K8也在腺泡细胞的顶端室表达。在急性坏死性胰腺炎中，腺泡中epilakin（H）和K8（I）过度表达。A、B、F和G中的矩形分别以较高的放大倍数在A'、B'、F'和G'中突出显示区域。比例尺，25µm。

**图3。胰腺炎诱导的角蛋白重组过程中，腺泡细胞中epilakin的亚细胞定位发生改变。**
在健康胰腺（对照组）中，在腺泡细胞（A）的顶外侧隔室（al）中发现了胞外膜蛋白，与顶外侧K8丝（B，C）共定位。在腺泡细胞（B）的细胞质中发现微弱的K8丝状物，在那里几乎检测不到上皮蛋白（A）。实验性胰腺炎诱导9小时后，上皮细胞粘附素和K8发生了类似的再分布（F），但与上皮细胞粘附蛋白（D）相比，K8更均匀地分布在腺泡细胞（E）的细胞质中。整个腺泡用虚线勾勒出方向。星号表示细胞溶质/核周区域。比例尺，10µm。

**图4。Epiplakin缺乏加重了氯化阿霉素诱导的小鼠胰腺炎。**
野生型和EPPK中蓝绿色素诱导胰腺炎的组织学（A–H）、形态计量学（I）和血清学（J）分析^−/−老鼠。诱导胰腺炎（C，D）后6小时，EPPK^−/−胰腺水肿（ed）和中性粒细胞浸润（ni）增加。第一次注射蓝精灵后9小时（E，F），EPPK^−/−胰腺表现出更多的细胞死亡（cd）。对照组胰腺无明显异常（A、B），两种基因型（G、h）经氯霉素治疗的胰腺在24小时后基本恢复。比例尺，100µm。（一）野生型（WT）和EPPK的组织病理学评价^−/−小鼠胰腺切片诱导胰腺炎后6h、9h和24h。EPPK公司^−/−在胰腺炎诱导后6h，小鼠表现出水肿形成增加，与野生型同窝小鼠相比，在9h时表现出更多的细胞死亡和更高的整体胰腺炎评分。诱导24小时后，野生型和EPPK的组织病理学评分无显著差异^−/−老鼠。水平条表示中间带；每个符号表示来自一只动物的数据；ns，不显著；n=12；*，p≤0.05。（J）血清脂肪酶水平（单位/升）证实EPPK发生更强的组织损伤^−/−小鼠实验性胰腺炎诱导后6h。（K） EPPK的血清淀粉酶水平（单位/升）^−/−与野生型同窝小鼠相比，胰腺炎期间的小鼠虽然略有增加，但没有显著升高。数据表示为平均值；误差条代表标准误差。；未经处理的n=4，6小时和24小时的n=6，9小时的n=12；*，p≤0.05。

**图5。EPPK公司^−/−小鼠的腺泡角蛋白组织和连接复合体没有异常。**
（A）野生型和EPPK胰腺K8的免疫荧光显微镜观察^−/−小鼠腺泡细胞角蛋白网络结构无差异。（B–E）免疫荧光显微镜分析显示，野生型和EPPK之间的这些连接蛋白的强度和定位没有差异，使用的是结蛋白（B，C）E-cadherin（D，E）和闭塞蛋白（F，G）抗体^−/−小鼠处于非应激组织（B、D、F）和胰腺炎期间（C、E、G）。注意野生型和EPPK胰腺炎期间结缔蛋白和闭塞蛋白阳性结构的分解^−/−小鼠（B–E）。比例尺，20µm。

**图6。epilakin的丢失不会影响胰腺酶的分泌。**
（A）野生型和EPPK中的酶原颗粒^−/−用透射电镜分析小鼠胰腺。比例尺，5µm。（B）颗粒的平均直径通过对每个基因型的2只动物的至少4个独立切片进行量化来确定。每只小鼠至少测得200个酶原颗粒。酶原颗粒直径无显著差异。数据表示为平均值；误差线代表SD。（C）从野生型和EPPK分离的胰腺小叶自发和由氯霉素诱导的淀粉酶释放^−/−在孵育后的3个时间点对窝友进行测量。值表示淀粉酶释放量占小叶淀粉酶总含量的百分比。注意，野生型和EPPK的自发分泌和刺激分泌没有发现显著差异^−/−老鼠。数据表示为平均值；误差条代表标准误差。；对于60′和90′，n=3；对于30′，n=6。

**图7。EPPK胰腺腺泡细胞角蛋白聚集数量增加^−/−小鼠在caerulein诱导的胰腺炎期间。**
野生型和EPPK胰腺中epilakin（A，B）和K8（C，D）的免疫荧光显微镜^−/−第一次注射蓝绿色素后9小时，同窝雄鼠。注意EPPK中胰腺角蛋白颗粒的出现增加^−/−小鼠（D，D'）。虚线表示单个腺泡。星号，腺泡细胞的胞质区。箭头，角蛋白颗粒。比例尺，50µm（A-D）；10微米（D'）。（E）急性胰腺炎期间显示角蛋白颗粒的胰腺区域的统计评估。4.5毫米²对每个胰腺切片中显示角蛋白颗粒的腺泡细胞的出现情况进行评分。数据表示为平均值；误差条代表标准误差。；n=6；*，p≤0.05。

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