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2型糖尿病是以高血糖为特征的代谢疾病,常伴随严重的胰岛素抵抗。胰岛β细胞是体内唯一分泌胰岛素的细胞,其数量和功能的变化对维持机体血糖平衡至关重要。本文分别对人体胰岛新生多肽(Human proislet Peptides,HIP)诱导胰岛β细胞分化和法尼醇X受体(Farnesoid X Receptor,FXR)调节胰岛素分泌的机制进行研究。1.HIP调节胰岛前体细胞分化的作用研究胰岛细胞移植是有效治疗2型糖尿病的方法之一,但该方案存在供体不足和免疫排斥等问题,通过建立体外诱导干细胞向功能性胰岛β细胞分化的体系可有效解决胰岛细胞移植的短板。研究发现胰岛新生多肽HIP能增加胰岛β细胞的数量,但其作用机制尚未有报道。因此探讨HIP诱导胰岛β细胞数量增加的机制有助于体外构建功能性胰岛β细胞,提高胰岛移植的可行性。本研究运用confocal、western blot等方法发现,在成熟胰岛细胞中,HIP可抑制FOXO1和Menin的表达;在胰岛前体细胞中,HIP同样抑制Menin的蛋白表达。进一步研究发现,HIP促进胰岛前体细胞AKT和FOXO1的磷酸化。而在PI3K抑制剂Wortmanin的作用下,FOXO1和AKT的磷酸化均被抑制。说明HIP通过激活PI3K/AKT通路促使FOXO1磷酸化,抑制menin表达,从而促进胰岛前体细胞向成熟β细胞分化,增加功能性胰岛β细胞数量。对HIP诱导胰岛前体细胞分化的作用机制的研究有利于完善胰岛移植治疗方案,同时为糖尿病治疗药物的研究提供新靶点。2.FXR通过Ca V1.2调节胰岛素分泌胆汁酸受体FXR调节机体糖脂代谢。近年研究发现,FXR参与调节β细胞胰岛素分泌,但其作用机制尚不完全清楚。另外,大量研究表明钙离子通道Ca V1.2对胰岛素分泌具有重要调节作用。但FXR与Ca V1.2调节胰岛素分泌作用是否相关未见报道。本实验运用ELISA、western blot、q PCR、Ch IP等方法,发现FXR基因敲除降低Ca V1.2激动剂和抑制剂对胰岛素分泌的作用。此外,我们还发现,FXR激动剂GW4064显著增加β细胞Ca V1.2的m RNA和蛋白表达;相反,沉默或敲除FXR显著降低Ca V1.2的m RNA和蛋白表达。进一步实验发现,激活FXR促进其与Ca V1.2启动子结合,并募集组蛋白乙酰转移酶SRC1到Ca V1.2启动子,从而增加Ca V1.2启动子组蛋白H3的乙酰化水平;相反,沉默FXR减少其与Ca V1.2启动子的结合,并抑制SRC1与Ca V1.2启动子结合,降低Ca V1.2启动子组蛋白H3的乙酰化。这些结果说明Ca V1.2是FXR表观遗传调控的靶分子,Ca V1.2可能介导了FXR调节β细胞胰岛素分泌作用。本研究将为阐明FXR调节β细胞胰岛素分泌的机制的提供新的科学依据。