PI3K在P2Y受體調(diào)控的AC-cAMP-Epac-Kv通道信號(hào)通路中的作用及對胰島素分泌的影響.pdf

1、目的：
　　在胰島β細(xì)胞中，P2Y嘌呤受體(P2YR)的激活可以產(chǎn)生葡萄糖依賴性的促胰島素分泌作用，我們課題組之前的研究發(fā)現(xiàn)P2YR調(diào)控的胰島素分泌是通過AC/cAMP/Epac/Kv通道信號(hào)途徑實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)驗(yàn)通過全細(xì)胞膜片鉗記錄技術(shù)和檢測胰島素分泌量的實(shí)驗(yàn)來證明3-磷酸肌醇激酶(PI3K)參與了P2YR/AC/cAMP/Epac/Kv通道信號(hào)途徑，從而進(jìn)一步完善了P2YR調(diào)控胰島素分泌的機(jī)制。
　　方法：
　　(1)

2、大鼠斷頭處死后，用75％的酒精消毒腹部皮膚，將腹部剖開，在膽管上剪個(gè)小口，向胰腺內(nèi)注入已準(zhǔn)備好的膠原酶P，然后將胰腺組織剝離下來，放入38℃恒溫水浴中讓其消化11分鐘后，終止消化，在1200轉(zhuǎn)每分鐘的條件下離心3分鐘，棄去上清，再加10ml的1077分離液，在3200轉(zhuǎn)每分鐘的條件下離心23分鐘，在體式鏡下挑取質(zhì)量比較好的胰島(淡白色、透光率小、質(zhì)感強(qiáng)、直徑在100-300um間)。將分離得到的胰島用DispaseⅡ消化成胰島細(xì)胞，所得

3、胰島和細(xì)胞一般可在一周內(nèi)使用。
　　(2)分別用不同藥物干預(yù)胰島β細(xì)胞，用膜片鉗技術(shù)檢測各組藥物對胰島β細(xì)胞電壓依賴性鉀通道(Kv)的影響。
　　(3)將分得的胰島孵育24小時(shí)后，用放射性免疫分析法檢測其在不同藥物干預(yù)下胰島素分泌的情況。
　　結(jié)果：
　　(1)用Histopaque-1077梯度離心法分得的胰島，大小均勻，直徑在200μm左右，呈橢圓形或圓形，透光率小，有質(zhì)感，大多數(shù)胰島包膜完整圓滑。用Disp

4、aseⅡ分離得到的胰島β細(xì)胞呈球形，表面光潔，在顯微鏡下可見胰島細(xì)胞呈單一或者幾個(gè)相連成團(tuán)地分布在視野中。
　　(2)通過膜片鉗實(shí)驗(yàn)得出,1μM蛋白激酶C(PKC)的抑制劑Ro31-8220、50μM Ras抑制劑FTS和20μM絲裂原激活的蛋白激酶(MEK)抑制劑PD98059都沒有阻斷P2Y受體激動(dòng)劑ADP?S對Kv電流的抑制作用，在80mV時(shí)，記錄電流密度為Ro31-8220+ADPβS(n=7,117.04±4.61pA/

5、pF)、FTS+ADPβS(n=7,117.50±2.53pA/pF)和PD98059+ADPβS(n=7,112.58±3.36pA/pF)同ADPβS(n=7,111.35±2.39pA/pF)一樣，與對照組相比P<0.05。然而100 nM PI3K的抑制劑Wortmannin消除了ADPβS對Kv電流的抑制作用，在80mV時(shí)，記錄電流密度為Wortmannin+ADPβS(n=7,143.51±3.91pA/pF)較對照組(n=

6、7,145.24±2.51pA/pF) P>0.05。10μM鳥嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)換因子(Epac)的激動(dòng)劑8-pCPT-AM(CPT)也能抑制Kv電流，但Wortmannin可以阻斷CPT對Kv電流的抑制作用，在80mV時(shí)，記錄電流密度為CPT(n=7,111.36±4.96pA/pF)與對照組(n=7,145.31±3.21pA/pF)相比 P<0.01， CPT+Wortmannin(n=7,132.19±5.30pA/pF)與CPT(

7、n=7,111.36±4.96pA/pF)相比P<0.01。此外另一個(gè)PI3K的抑制劑BKM120在10μM濃度時(shí)也像Wortmannin一樣消除了Epac激動(dòng)劑CPT對Kv電流的抑制作用。
　　(3)在胰島素分泌實(shí)驗(yàn)中， PI3K的抑制劑Wortmannin和BKM120都抑制了ADP?S的促進(jìn)胰島素分泌的作用，用放射性免疫分析法檢測每組胰島素的含量，將所測得結(jié)果都以2.8mM葡萄糖組(2.8G)進(jìn)行標(biāo)化后再進(jìn)行比較得出，8.3

8、G(n=7,6.90±1.89)與2.8G(n=7,1±0.23)相比P<0.01；8.3G+ADPβS(n=7,15.79±1.74)與8.3G(n=7,6.90±1.89)相比 P<0.05；8.3G+wortmannin(n=7,6.74±2.08)與8.3G(n=7,6.90±1.89)相比P>0.05；wortmannin+ADP?S(n=7,8.97±1.80)較8.3G+ADPβS(n=7,15.79±1.74)P<0.0

9、5；8.3G+BKM120(n=7,8.09±1.93)與8.3G(n=7,6.90±1.89)相比P>0.05；BKM120+ADPβS(n=7,10.68±1.69)較8.3G+ADPβS(n=7,15.79±1.74) P<0.05。
　　結(jié)論：
　　(1)PKC的抑制劑Ro31-8220、Ras抑制劑FTS和MEK抑制劑PD98059都沒有阻斷P2Y受體激動(dòng)劑ADPβS對Kv電流的抑制作用。
　　(2)PI3K

10、的抑制劑Wortmannin能阻斷P2Y受體激動(dòng)劑ADPβS對Kv電流的抑制作用；同樣地Wortmannin和BKM120可以明顯地消除Epac的激動(dòng)劑8-pCPT-AM對Kv電流的抑制作用。
　　(3)PI3K的抑制劑 Wortmannin和BKM120都消除了P2Y受體激動(dòng)劑ADPβS的促進(jìn)胰島素分泌的作用。
　　(4)PI3K是Epac和Kv通道之間的起關(guān)鍵作用的信號(hào)分子。
　　(5)P2Y受體對Kv通道的調(diào)節(jié)作