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糖尿病是由于胰岛素分泌缺陷或胰岛素功能障碍而引起的一种代谢紊乱性疾病,现今糖尿病死亡率已大于艾滋病、结核病和疟疾死亡率的总和。随着全球范围内糖尿病患病率的持续快速增加,糖尿病给社会带来的经济负担也逐渐增大,所以找到治疗效果好,成本较低的糖尿病治疗药物仍然是一个亟待解决的问题。糖尿病的发生与胰岛β细胞数量减少或功能障碍密切相关。胰腺十二指肠同源盒1(Pancreaticandduodenal homeobox1,Pdx1),是调节胰岛β细胞增殖、分化和功能的重要因子。因此,以Pdx1为靶点去筛选以保护胰岛β细胞为目的的糖尿病治疗药物是一个新的思路和方法。在本实验室前期研究中,构建了以Pdx1启动子调控的荧光素酶报告基因载体为基础的Pdx-1表达调节剂的筛选模型,并从本实验室的中药化学成分样品库中筛选出天然化合物TI95可激活Pdx1启动子的活性,以及初步证明其可促进胰岛β细胞中Pdx1的表达。本研究即在此基础上,针对TI95促进Pdx1表达和对胰岛β细胞的作用开展了深入研究。主要研究内容包括:(1)TI95促进Pdx1表达的研究的验证。将TI95作用于RIN-m5F和INS-1细胞,通过实时定量PCR和蛋白印迹杂交方法分别从转录水平和蛋白水平上证实了TI95可促进这两种胰岛β细胞系中Pdx1的表达;(2)TI95促进Pdx1表达作用机制的研究。我们检测了不同时间点TI95处理对RIN-m5F和INS-1细胞中磷酸化ERK蛋白水平的影响,证明TI95可以增加磷酸化ERK的表达水平,说明TI95可以激活细胞内ERK信号通路;之后我们使用了ERK信号通路的抑制剂U0126进行研究,发现U0126可以逆转TI95对Pdx1表达的促进作用,由此证明TI95是通过激活ERK信号通路促进Pdx1的表达;(3)探究在高浓度葡萄糖或高浓度棕榈酸环境中TI95对胰岛β细胞是否具有保护作用。我们首先利用MTT检测技术建立了高浓度葡萄糖或棕榈酸诱导的胰岛β细胞系损伤模型,之后利用TI95作用于高糖或高脂环境中的胰岛β细胞后发现TI95可以部分恢复损伤细胞的活力,说明TI95对高糖或高脂环境中的β细胞具有一定的保护作用;(4)在高浓度棕榈酸环境中TI95对INS-1细胞发挥保护作用的机制探讨。我们利用流式细胞技术检测了在高脂环境TI95作用于INS-1细胞后细胞的凋亡情况,并通过Western Blot检测了细胞中凋亡蛋白Caspase-3剪接体的表达情况,结果表明TI95可以降低高脂损伤INS-1细胞的凋亡水平。同时,我们亦检测了在高脂环境中TI95作用于INS-1细胞后Pdx1蛋白的表达情况,发现TI95可以逆转由于高脂损伤而导致的Pdx1蛋白表达量的降低。之后我们利用U0126处理INS-1细胞,MTT检测发现ERK信号通路被抑制后TI95对细胞的保护作用消失。综上可知,TI95可以通过ERK信号通路增加Pdx1的表达量,并且这可能与其保护高糖、高脂环境中的胰岛β细胞,抑制细胞发生凋亡等相关。因此,天然化合物TI95有希望成为以Pdx1为治疗靶点的潜在的2型糖尿治疗药物。