基因沉默11β-羥類固醇脫氫酶1型對胰島β細(xì)胞NIT-1的功能影響.pdf

1、背景全球2型糖尿病發(fā)病率逐年升高,尤其在發(fā)展中國家,我國目前的發(fā)病率約為5％,僅次于印度居世界第二位。其發(fā)病機(jī)制主要是胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞功能的損傷。胰島素抵抗是指外周胰島素敏感組織(主要是肝、脂肪、骨骼肌)對胰島素誘導(dǎo)葡萄糖攝取利用下降和肝糖輸出增加,導(dǎo)致需要超生理劑量的胰島素才能發(fā)揮作用;β細(xì)胞功能損傷包括β細(xì)胞分泌胰島素的功能和β細(xì)胞數(shù)量的下降。但損傷的具體機(jī)制仍然不清楚。有研究顯示局部組織中活性糖皮質(zhì)激素的水平與組織的生理功能

2、密切相關(guān),如脂肪組織中糖皮質(zhì)激素濃度升高促進(jìn)前脂肪細(xì)胞的分化,引起內(nèi)臟脂肪的堆積;肝臟組織中糖皮質(zhì)激素濃度升高增強(qiáng)糖異生作用,引起高血糖,兩者并存導(dǎo)致了中心性肥胖和胰島素抵抗。組織特異性11β羥類固醇脫氫酶1型(11β-HSD1)是調(diào)節(jié)局部組織中糖皮質(zhì)激素的關(guān)鍵酶,在前期的研究中發(fā)現(xiàn)2型糖尿病大鼠胰腺中也有11β-HSD1表達(dá)升高,且與空腹血糖正相關(guān),與空腹胰島素、HOMA-β%A和AUG-I/G負(fù)相關(guān)、與pdx-1表達(dá)負(fù)相關(guān),為此,本

3、研究利用胰島β細(xì)胞株NIT-1進(jìn)一步探討11β-HSD1對胰島β細(xì)胞的功能影響。
　　目的：1.觀察在C57BL/6J小鼠胰腺和小鼠胰島β細(xì)胞株NIT-1的表達(dá),為下一步研究提供有效的實(shí)驗(yàn)工具;2.將葡萄糖作為影響因素,研究11β-HSD1與胰島β細(xì)胞功能之間的關(guān)系;3.利用基因沉默技術(shù),特異性阻斷11β-HSD1的表達(dá),對胰島β細(xì)胞功能的影響。
　　方法：1.細(xì)胞免疫組化法檢測NIT-1細(xì)胞中表達(dá)和定位;2.以肝臟組織11

4、β-HSD1為陽性對照,采用RT-PCR和Western印跡法檢測小鼠胰腺組織中11β-HSD1基因表達(dá),;3.分別用含10mmol/L、15mmol/L、20mmol/L和25mmol/L的Ham’s F12培養(yǎng)基處理NIT-1細(xì)胞72h,檢測細(xì)胞上11β-HSD1mRNA和蛋白水平變化,并利用葡萄糖刺激胰島素分泌(GSIS)實(shí)驗(yàn)評價胰島β細(xì)胞功能的變化;4.構(gòu)建 siRNA-11β-HSD1重組質(zhì)粒,轉(zhuǎn)染慢性高糖作用下的NIT-1細(xì)

5、胞,GSIS實(shí)驗(yàn)觀察胰島β細(xì)胞功能的改變。
　　結(jié)果：1.小鼠胰島β細(xì)胞株NIT-1細(xì)胞胞漿內(nèi)有棕黃色染色陽性顆粒;2. C57BL/6J小鼠胰腺中有11β-HSD1表達(dá),其表達(dá)量低于肝臟組織內(nèi);3.隨著培養(yǎng)基中葡萄糖濃度的增高,NIT-1細(xì)胞上11β-HSD1的表達(dá)上升,胰島β細(xì)胞葡萄糖刺激下的胰島素分泌功能下降;4.將構(gòu)建成功的 siRNA-11β-HSD1重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)染慢性高糖作用的NIT-1細(xì)胞后,能部分恢復(fù)下降的胰島素分泌

6、功能。
　　結(jié)論：1.小鼠胰腺組織和胰島β細(xì)胞系NIT-1中有11β-HSD1基因表達(dá);2.高濃度的葡萄糖可以誘導(dǎo)11β-HSD1表達(dá)增加,胰島β細(xì)胞葡萄糖刺激胰島素分泌功能下降,提示局部糖皮質(zhì)濃度變化與胰島細(xì)胞分泌功能可能有關(guān);3.11β-HSD1基因沉默能改善NIT-1細(xì)胞的葡萄糖刺激胰島素分泌能力,提示胰島β細(xì)胞NIT-1中通過11β-HSD1來調(diào)節(jié)糖皮質(zhì)激素代謝,參與葡萄糖刺激胰島素的分泌。以上結(jié)果顯示降低11β-HSD1