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研究目的:二型糖尿病特点为持续高血糖诱导β细胞功能衰退和外周组织胰岛素抵抗增强,随着疾病进展使外周组织胰岛素抵抗增加,需要更多胰岛素清除血浆中堆积的葡萄糖。胰岛中高度富集的Ca2+依赖型转录因子Egr-1能应答各种刺激信号继而调控多种靶基因表达,目前研究发现Egr-1能调控细胞增殖、生存、癌细胞凋亡以及负调控胰岛素抵抗,但Egr-1能否调控胰岛素合成及分泌的研究很少,本实验拟以胰腺β细胞为模型,探讨Egr-1对胰岛β细胞功能的影响。研究方法:应用高糖和高反KC1处理INS-1细胞5 min、15 min,通过QPCR检测Egr-1的表达。通过siRNA沉默INS-1细胞中Egr-1基因,通过QPCR检测INS1、INS2、MafA、Pdx-1、Cav1.2、Cav1.3、SNAP-25、Synataxin 1A和Vamp2基因表达。以低糖、高糖和高钾SAB溶液刺激Egr-1低表达的INS-1细胞并检测胰岛素分泌和胰岛素原。以低糖和高糖SAB溶液刺激Egr-1低表达的INS-1细胞并检测总ATP。最后以低糖、高糖和高钾Kreb’s溶液刺激Egr-1敲低的INS-1细胞20 s,2 min,3 min和10 min检测钙图像。研究结果:1)用QPCR检测发现与对照组相比Egr-1基因表达显著增加。2)Egr-1沉默在mRNA水平显著下调MafA、Pdx-1和INS2基因表达,对其他基因没有影响。3)低糖和高钾处理组胰岛素分泌降低,但高糖组没有变化。低糖和高糖组胰岛素含量降低,但高钾组没有影响。低糖、高糖和高钾组胰岛素原都显著减少。4)低糖和高糖处理组总ATP都没有变化。5)高钾组[Ca2+]i峰值没有变化,高钾组和低糖组Ca2+负荷曲线积分(AUC)没有变化,高糖组Ca2+负荷曲线积分显著升高。结论:Egr-1基因在胰腺β细胞中调节MafA和Pdx-1基因表达,从而调节胰岛素INS基因的表达及合成。急性高糖和高钾刺激时Egr-1基因表达增加。Egr-1基因沉默会使胰岛素合成减少,所有处理组胰岛素原减少,低糖和高糖时胰岛素含量减少,低糖和高钾时胰岛素分泌减少。推测虽然高糖时细胞内Ca2+离子浓度升高,但因为胰岛素含量减少,所以胰岛素分泌不变。