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目的:1.探讨游离脂肪酸(FFA)对小鼠胰岛素瘤细胞系βTc6细胞葡萄糖激酶(GK)和葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)表达改变的影响。2.应用Exendin-4干预FFA介导的胰岛β细胞损害,观察Exendin-4干预后上述研究指标的变化,探讨Exendin-4对脂毒性状态下的胰岛β细胞是否具有保护作用及其可能的机制。方法:1.体外培养βTc6细胞,不同浓度FFA(0.25mmol/L、0.5mmol/L、1.0mmol/L)作用24小时,应用RT-PCR和Western Blot检测GK和GLUT2表达情况,并观察细胞形态变化。2.应用不同浓度Exendin-4(5nmol/L、10nmol/L、50nmol/L)孵育βTc6细胞不同时限(6小时、12小时、24小时),再予1.0mmol/L FFA作用24小时,应用RT-PCR和Western Blot检测GK和GLUT2表达情况,并观察细胞形态变化。结果:1.经过0.25mmol/L FFA24h作用后,可见细胞团间凋亡小体逐步增多,但未见细胞形态学上的明显变化。0.50mmol/L～1.00mmol/L FFA 24h作用之后,βTc6细胞呈现凋亡趋势,细胞内可见脂滴积聚,细胞间连接融合明显减少,细胞团有崩解的趋势,随着浓度的增大,上述现象愈加明显。2.经0.25mmol/L FFA作用24小时,βTc6细胞GK和GLUT2 mRNA及其蛋白产物的表达水平并未发生明显改变,但在0.50～1.00mmol/L FFA作用组βTc6细胞GK和GLUT2 mRNA和蛋白表达水平逐步减低。3. Exendin-4干预对脂毒性状态下βTc6细胞形态学上的影响:(1)Exendin-4干预时间为6小时时,各浓度组未见脂毒性状态下βTc6细胞形态上的改善。(2)Exendin-4干预时间延长至12小时,5nmol/L Exendin-4干预组未见细胞形态上的改善,在10nmol/LExendin-4干预组虽然细胞仍呈现出皱缩、变圆、核浓缩的形态,但胞内脂滴积聚减轻,细胞团崩解减少,细胞贴壁的活性部分恢复。将Exendin-4浓度进一步提高至50nmol/L时,βTc6细胞的形态未见进一步改善。(3)Exendin-4干预时间进一步延长至24小时,5nmol/L Exendin-4干预组细胞形态未见明显改善,但细胞内脂滴积聚减轻。将Exendin-4干预浓度提高到10nmol/L时,细胞出现抱成团的特性以及连接融合的趋势,脂滴进一步减少,部分细胞胞浆内可见颗粒状分泌小泡。我们进一步将Exendin-4预干预浓度提高到50nmol/L,在显微镜下尚未见βTc6细胞形态的进一步改善。4. Exendin-4干预对脂毒性状态下βTc6细胞GK、GLUT2mRNA和蛋白表达的影响(1)Exendin-4干预6小时,各浓度组未见脂毒性状态下βTc6细胞GK、GLUT2mRNA和蛋白表达的明显改善。(2)Exendin-4干预时间延长至12小时,在5nmol/L、10nmol/L和50nmol/L Exendin-4作用下,在脂毒性状态下的βTc6细胞GK、GLUT2mRNA和蛋白表达逐步升高。(3)Exendin-4干预时间延长至24小时,在5nmol/L和10nmol/L Exendin-4干预组,随着浓度的增加,βTc6细胞GK、GLUT2mRNA和蛋白的表达进一步逐渐升高;但是在50nmol/L Exendin-4干预组,βTc6细胞GK、GLUT2mRNA和蛋白表达水平并没有比10nmol/L Exendin-4干预组有进一步升高。结论:1.短期低浓度FFA作用时,胰岛β细胞的GK和GLUT2表达未受到影响,但随着FFA作用浓度的增加,β细胞的GK和GLUT2表达水平逐渐下调。2.短期低浓度FFA作用对胰岛β细胞生长没有产生明显的抑制,但随着FFA浓度的升高,β细胞生长受到明显的抑制。3.适宜浓度的Exendin-4干预一定的时限可以上调脂毒性状态下β细胞GK和GLUT2的表达,并使脂毒性状态下β细胞形态得以明显改善。