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已有的研究表明,LIM 同源域转录因子 Isl-1(Insulin gene enhancer binding protein 1,Isl-1)直接结合在胰岛素启动子上促进其转录,对胰岛素的分泌和胰岛的发育具有重要调控作用。kisspeptin54(27-54)(KISS-54)是一种多肽类激素,能影响胰岛素的分泌,但我们尚不清楚KISS-54和Isl-1在调节胰岛素分泌方面是否具有协同作用。为此,本研究以小鼠胰腺和胰岛p细胞系NIT为研究对象,研究了 KISS-54和Isl-1调节胰岛素合成与分泌的功能及相关机理。取得的研究结果如下:1.免疫荧光双染结果显示 KISS-54 受体 GPR54(G protein coupled receptor 54,GPR54)和Isl-1共定位于胰岛β细胞。Western blot结果显示Isl-1和GPR54蛋白在胰岛和NIT细胞均高表达。2.在体外培养的NIT细胞中添加KISS-54后,利用Western blot和放射性免疫法检测KISS-54对Isl-1表达和胰岛素分泌的影响。结果显示KISS-54显著下调Isl-1的表达和胰岛素的分泌。添加KISS-54后不同时间点检测胰岛素的降解情况,结果显示KISS-54对胰岛素的降解没有明显影响。提示KISS-54是通过其它途径而非降解胰岛素来影响胰岛素的分泌。3.KISS-54处理NIT细胞3 h后检测MafA、Ngn3、Pdx1、Pax4和Nkx6.1这几种胰岛关键转录因子的基因表达变化。结果显示,除了MafA基因水平显著上升外,其余转录因子均无明显变化。说明KISS-54特异性下调Isl-1的表达。4.证明了他莫昔芬诱导Isl-1MCM/F小鼠中Isl-1基因敲除后,小鼠的体重、胰腺重量、日食量均无明显变化。由此说明Isl-1敲除小鼠的下丘脑-饮食轴活动并未受损。对Isl-1诱导敲除小鼠及对照小鼠的糖代谢情况进行了比较,结果显示Isl-1诱导敲除小鼠的糖代谢受损。5.同时注射KISS-54至Isl-1诱导敲除小鼠和对照鼠6 h后检测胰岛素基因表达。结果显示在Isl-1诱导敲除小鼠中KISS-54对胰岛素基因的表达没有明显影响。体外添加他莫昔芬诱导分离的Isl-1MCM/F及对照小鼠胰岛中Isl-1敲除,注射KISS-54后检测胰岛素的分泌也得到类似于体内的结果。这些结果说明KISS-54抑制胰岛素合成和分泌的过程依赖于转录因子Isl-1。6,培养的NIT细胞系中添加KISS-54及不同信号通路抑制剂后检测Isl-1的表达,结果显示KISS-54通过PKC-ERK信号通路来调节Isl-1的表达。7.体外培养的NIT细胞添加或小鼠体内注射胰岛素后检测kisspeptin的合成和分泌情况,结果显示胰岛素抑制kisspeptin的合成和分泌。在培养的NIT细胞系中添加胰岛素及不同信号通路抑制剂后检测kisspeptin的合成和分泌,结果显示胰岛素通过JAK-PI3K信号通路抑制kisspeptin的合成和分泌。综上所述,本文证明了 KISS-54对胰岛素分泌的调节功能依赖于转录因子Isl-1,即Isl-1介导KISS-54调节胰岛素的分泌;KISS-54通过PKC-ERK信号通路抑制Isl-1的表达进而抑制胰岛素的分泌。另外,胰岛素通过自分泌或旁分泌方式反馈抑制kisspeptin的合成和分泌,这一过程依赖于JAK-PI3K信号通路。这些结果为进一步的研究生理代谢异常导致的糖尿病提供了重要的实验资料,并为防治糖尿病的深入研究提供了可能的分子靶点。