轻度增高的游离脂肪酸与脂多糖协同抑制中性神经酰胺酶诱导INS-1细胞凋亡及胰岛素分泌异常的机制

目的:探讨轻度增高的游离脂肪酸与脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)协同对大鼠胰岛β细胞株INS-1凋亡及胰岛素分泌的影响及机制。方法:采用0.125 mmol/L棕榈酸和不同浓度的LPS(1、10、50 ng/mL)单独、联合作用INS-1细胞24 h,流式细胞术检测细胞凋亡率,Western blot检测Cleaved caspase-3表达;棕榈酸和LPS(50 ng/mL)单独或联合刺激INS-1细胞24 h后,HPLC法检测中性神经酰胺酶(neutral ceramidase,NCDase)活性,ELISA法检测胰岛素分泌功能;并观察转染p EGFP-C3-NCDase重组质粒后,棕榈酸和LPS刺激的INS-1细胞凋亡率及胰岛素分泌功能的改变。结果:与对照组相比,棕榈酸或LPS(50 ng/mL)单独处理,对INS-1细胞凋亡及胰岛素分泌无明显影响,但两者联合可明显增加凋亡率及Cleaved caspase-3表达(P<0.05)。棕榈酸联合LPS作用24 h后明显抑制基础胰岛素分泌(P<0.01),对细胞内胰岛素含量及葡萄糖刺激的胰岛素分泌无影响。此外,棕榈酸或LPS单独刺激不影响INS-1细胞NCDase,两者联合则显著抑制其活性(P<0.01);而高表达NCDase能明显缓解棕榈酸联合LPS诱导的凋亡和基础胰岛素分泌减少(P<0.05)。结论:轻度增高的游离脂肪酸联合LPS可通过抑制鞘脂信号分子代谢的关键酶——NCDase活性,促进胰岛β细胞凋亡并抑制基础胰岛素分泌。

中性神经酰胺酶在胰岛β细胞脂毒性中的变化及作用

目的:探讨中性神经酰胺酶(NCDase)在胰岛β细胞脂毒性中的变化及作用。方法:采用0.5 mM棕榈酸作用INS-1细胞不同时间,用MTT法检测细胞活力;细胞内分别建立NCDase基因过表达和干扰后,用MTT法检测细胞的增殖活力;棕榈酸刺激细胞24 h,HPLC法和Western Blot法检测NCDase活性和蛋白表达;重组质粒pEGFP-C3-NCDase过表达NCDase基因和NCDase siRNA干扰NCDase基因分别建立后,棕榈酸刺激24 h,用流式细胞术检测细胞凋亡。结果:与对照组相比,棕榈酸刺激24 h时细胞抑制率显著降低(52±3.2)%(P<0.01);与BSA对照相比,棕榈酸刺激24 h NCDase活性显著被抑制(P<0.01),NCDase蛋白水平也被显著下调(P<0.001);与BSA对照组相比,过表达NCDase显著促进细胞的增殖,然而NCDase干扰显著抑制细胞的增殖(P<0.05);与p EGFP-C3+棕榈酸组相比,pEGFP-C3-NCDase显著缓解棕榈酸诱导的细胞凋亡(P<0.01);与con.siRNA+棕榈酸组相比,NCDase siRNA显著促进了棕榈酸诱导的细胞凋亡(P<0.01)。结论:棕榈酸刺激后抑制β细胞NCDase活性和蛋白表达,NCDase过表达促进β细胞增殖并且在β细胞脂毒性中起着保护作用。

低度增高的棕榈酸与脂多糖联合对胰岛β细胞活力的影响

目的:探讨低度增高的棕榈酸联合脂多糖对胰岛β细胞活力的影响及可能机制。方法:采用0.15 mmol/L棕榈酸和50 ng/mL脂多糖单独、联合刺激大鼠胰岛β细胞株INS-1细胞24h后,通过CCK8法检测细胞活力,Western blot方法检测细胞内神经鞘脂代谢的关键酶-中性神经酰胺酶(NCDase)的蛋白表达水平。进一步建立过表达NCDase基因重组质粒pEGFP-C3-NCDase并转染INS-1细胞后,用棕榈酸、脂多糖联合刺激24h,再通过CCK8法检测细胞活力。结果:与对照组相比,0.15 mmol/L棕榈酸或50ng/mL脂多糖分别刺激INS-1细胞24h后对其细胞活力的影响无统计学意义(P>0.05),但二者联合刺激可明显降低INS-1细胞的活力(P<0.05)。与对照组相比,单独棕榈酸或脂多糖刺激INS-1细胞后并不影响细胞内NCDase的蛋白表达,但联合刺激可显著下调NCDase的表达(P<0.05);与pEGFP-C3+棕榈酸+脂多糖组相比,pEGFP-C3-NCDase明显削弱了棕榈酸联合脂多糖对INS-1细胞活力的抑制作用(P<0.05)。结论:低度增高的棕榈酸与脂多糖协同刺激可产生β细胞毒性作用,其机制可能与下调胰岛β细胞内NCDase表达有关。