PDX-1蛋白对细胞因子与棕榈酸诱导大鼠胰岛凋亡的保护作用

目的探讨PDX-1蛋白对细胞因子(TNF-α、IL-1β)和棕榈酸诱导的大鼠胰岛凋亡的保护作用。方法PDX-1基因克隆及表达质粒的构建,PDX-1蛋白的表达、纯化和鉴定,PDX-1蛋白保护TNF-α、IL-1β和棕榈酸引起的胰岛细胞凋亡的研究。结果PDX-1蛋白可以降低处理后的胰岛Caspase-3活性;PDX-1蛋白干预后的细胞因子组和棕榈酸的葡萄糖刺激胰岛素释放为(1.586±0.129)μIU/ml、(1.560±0.074)μIU/ml与对照组的(1.375±0.131)μIU/ml、(1.426±0.056)μIU/ml相比有显著差异(P均<0.05)。结论表明PDX-1蛋白可以减少细胞因子和棕榈酸诱导的胰岛凋亡,保护β细胞功能。

细胞凋亡和线粒体凋亡途径在糖脂毒性导致胰岛β细胞功能衰竭中的作用

目的探讨糖脂毒性引起高脂肥胖大鼠胰岛β细胞功能障碍的可能机制。方法将高脂肥胖雄性Wistar大鼠18只分为3组。对照组6只经颈静脉插管输入生理盐水;高游离脂肪酸组(FFA组)6只输入脂肪乳+肝素;高糖高FFA组(GS-FFA组)6只输入葡萄糖液及脂肪乳+肝素。输注持续时间48h。于输液前及输液结束时经颈动脉采血测定血β-羟丁酸(β-HBA)水平。输液结束后,采用静脉葡萄糖耐量试验(IVGTT)评价3组动物胰岛β细胞分泌功能。IVGTT后处死动物,留取胰尾组织病理标本,采用TUNEL技术检测胰岛细胞凋亡水平,采用免疫组化技术测定胰岛细胞CytC、凋亡诱导因子、caspase-9和caspase-3表达水平。结果(1)静脉输液结束时,3组大鼠血β-HBA水平均较基础值升高,其中GS-FFA组血β-HBA生成显著增加(P<0.05)。(2)GS-FFA组大鼠IVGTT时胰岛素分泌指数(ΔI/ΔG)较对照组、FFA组明显减低(P<0.05)。(3)3组大鼠中,GS-FFA组胰岛细胞凋亡比例显著增加(P<0.05),同时GS-FFA组胰岛细胞CytC、凋亡诱导因子、caspase-9及caspase-3表达水平显著增高(P<0.05)。结论高血糖与高FFA血症协同作用可严重损害高脂肥胖大鼠胰岛β细胞的胰岛素分泌功能,导致酮体生成显著增加。糖脂毒性严重损害高脂肥胖大鼠胰岛素分泌功能的机制与胰岛β细胞凋亡显著增加及激活线粒体凋亡途径有关。

钾离子通道开放剂二氮嗪对胰岛细胞凋亡以及凋亡相关基因的表达

目的探讨钾离子通道开放剂(二氮嗪)对糖尿病大鼠胰岛细胞凋亡以及凋亡相关基因bcl-2、bax表达的影响。方法利用链脲佐菌素腹腔注射法诱导胰岛细胞凋亡。将实验用SD大鼠随机分为正常对照组(NC组)、糖尿病组(DM组)和二氮嗪治疗组(DIA组),治疗4周。观察大鼠的一般状况,监测体重(Weight)、空腹血糖(FPG),摄食量的变化、OGTT的变化。使用TUNEL检测胰岛细胞的凋亡,使用免疫组化法检测bcl-2、bax的含量。结果①与NC组比较,DM组大鼠体重明显下降(P<0.05),四周末时OGTT试验在0'、120'时血糖均上升、bcl-2的表达明显下降而bax的表达则明显升高(P<0.01),胰岛细胞的凋亡也是明显增多的(P<0.05)。②与DM组比较,DIA组大鼠体重下降(P<0.05),四周末时OGTT试验在0'、120'时血糖下降以及bcl-2的含量明显升高(P<0.01),而bax的表达则明显下降(P<0.05),胰岛细胞的凋亡也是减少(P>0.05)。结论二氮嗪通过开放钾离子通道,明显改善糖尿病大鼠的OGTT,降低体重并且上调bcl-2,下调bax,从而减少胰岛细胞的凋亡,对胰岛细胞具有保护作用。

自噬与2型糖尿病胰岛β细胞增殖及凋亡

自噬与细胞的生存与死亡密切相关〔1〕。研究发现,自噬在维持胰岛β细胞活性及数量中具有重要作用。在一定氧化应激水平下,自噬可以减少胰岛β细胞凋亡、保证其正常增殖。有研究显示,当环境极度恶劣时,超出自噬的调控能力,自噬和凋亡将同时出现于细胞中。因此,阐述自噬在2型糖尿病(T2DM)中的作用,尤其是对胰岛β细胞生存的影响尤为重要。

糖尿病合并感染时肿瘤坏死因子α与胰岛细胞凋亡的相关性

目的探讨糖尿病(DM)合并感染动物模型肿瘤坏死因子α(TNF-α)与胰岛细胞凋亡的变化及相关性。方法在链佐菌脲霉素大鼠尾静脉注射法诱发DM模型基础上行盲肠结扎穿刺术建立动物模型,另外设立单纯DM组、感染组和正常组。采用了mRNA半定量分析鸦酶联免疫反应检测细胞因子蛋白水平鸦胆管内胶原酶消化法分离胰岛细胞鸦胰岛细胞进行半定量细胞凋亡率分析。结果胰腺组织中TNF-α蛋白水平在DM合并感染组较其他各组明显升高,但与正常组比较,DM组血浆TNF-α未见显著性升高;细胞凋亡率DM合并感染组也有显著性升高,两者之间Pearsoncorrelation相关性分析具有统计学意义(P<0.01)。结论实验结果可能反映了DM合并感染时扩大的炎症反应和胰腺损伤,可能潜在着胰岛细胞凋亡与TNF-α的正相关性。

糖尿病模型胰岛细胞凋亡与多种细胞因子的相关性

目的探讨糖尿病大鼠模型中胰岛细胞凋亡与胰腺组织多种细胞因子的相关性。方法 Wistar大鼠16只,诱发糖尿病模型,分为2组。正常组和糖尿病组大鼠各8只,各组凋亡检测为6只。统计分析各组大鼠血糖、C反应蛋白、多种细胞因子、以及胰腺组织多种细胞因子mRNA定量和蛋白表达水平的差异。分离胰岛细胞,进一步做细胞凋亡的半定量分析。Person相关性分析胰岛细胞凋亡与细胞因子的关系。结果糖尿病组胰腺组织中肿瘤坏死因子α(TNF-α)蛋白表达和mRNA显著升高(P<0.05);糖尿病组与正常组的细胞凋亡率比较,差异有统计学意义[(17.52±9.95)%vs(8.45±2.01)%,P<0.05]。糖尿病组胰腺组织TNF-α蛋白表达和mRNA含量与胰岛细胞凋亡率呈正相关(r=0.45,P=0.02;r=0.44,P=0.00)。结论糖尿病大鼠模型中胰腺组织TNF-α可能直接作用于胰岛细胞凋亡。

构建游离脂肪酸诱导胰岛细胞凋亡模型验证球形脂联素的拮抗作用

目的:构建游离脂肪酸(棕榈酸)诱导胰岛细胞凋亡模型,并观察球形脂联素对胰岛细胞凋亡的拮抗作用。方法:实验于2004-15/2005-30在中山大学附属第二医院林百欣医学研究中心完成。构建游离脂肪酸诱导胰岛细胞凋亡模型及分组:采用小鼠胰岛素瘤细胞株βNIT-1,取对数生长期的细胞,按1×105个/孔的密度接种于6孔板,细胞生长至80%融合时将随机细胞分为3组,每组3孔,分别为对照组,棕榈酸组,棕榈酸+球形脂联素组。3组培养基均含5g/L的牛血清白蛋白、体积分数为0.03胎牛血清及体积分数为0.01的无水乙醇;棕榈酸组又加含有终浓度为500μmol/L棕榈酸;棕榈酸+球形脂联素组又加终浓度为500μmol/L棕榈酸和0.5mg/L脂联素。处理48h后终止实验。采用Hochest33342和脱氧核糖核酸末端转移酶介导的缺口末端标记法检测棕榈酸诱导胰岛细胞凋亡率和凋亡指数及脂联素处理后脂性凋亡的改善情况。结果:①经Hochest33342染色检测3组小鼠胰岛素瘤细胞株βNIT-1细胞凋亡指数明显不同(F=300.270,P<0.05),棕榈酸组明显高于对照组犤(12.40±1.57)%,(2.05±0.59)%犦,说明500μmol/L棕榈酸可成功构建胰岛细胞凋亡模型,经脂联素处理后凋亡指数明显降低犤(12.40±1.57)%,(3.87±0.93)%犦,说明球形脂联素组对胰岛细胞凋亡有拮抗作用。②经脱氧核糖核酸末端转移酶介导的缺口末端标记法检测小鼠胰岛素瘤细胞株βNIT-1细胞凋亡指数3组明显不同(F=191.221,P<0.05),棕榈酸组明显高于对照组犤(26.33±5.6)%,(2.32±0.78)%犦,说明500μmol/L棕榈酸可成功构建胰岛细胞凋亡模型,经脂联素处理后凋亡指数明显降低犤(2.32±0.78)%,(4.90±0.82)%,P<0.05犦说明球形脂联素组对胰岛细胞凋亡有拮抗作用。结论:①Hoescht染色法及脱氧核糖核酸末端转移酶介导的缺口末端标记法结果均表明在体积分数为0.03胎牛血清、5g/L的牛血清白蛋白的Dulbecco改良的Eagle培养液条件下加入终浓度为500μmol/L棕榈酸处理细胞48h可成功构建胰岛细胞凋亡的细胞模型。②球形脂联素可拮抗胰岛细胞的脂性凋亡,从而发挥了其调节糖脂代谢的作用。

利拉鲁肽对2型糖尿病大鼠胰岛β细胞凋亡及PDX-1表达的影响

胰腺十二指肠同源基因1（PDX-1）的活化被认为是胰岛素分泌和葡萄糖代谢的一个关键调节剂[1],PDX-1受胰高糖素样肽-1（GLP-1）的调节。然而以往及我们的临床研究显示,初发及长病程2型糖尿病患者血GLP-1的水平均下降并呈现不同程度的胰腺β细胞功能受损[2]。

参芪复方对GK大鼠胰岛β细胞凋亡及Caspase-3表达的影响

目的:观察参芪复方对自发性2型糖尿病动物GK大鼠(Goto-Kakizaki wister rats)胰岛β细胞凋亡的影响并探讨其可能机制。方法:选取4月龄SPF级雄性GK大鼠50只,随机分为模型组,盐酸二甲双胍组,参芪复方低、高剂量组,并另设正常Wister大鼠对照组。连续灌药4周后,TUNEL染色观察各组胰岛β细胞凋亡指数(AI),并采用免疫组化染色,Mias-2000图像分析系统观察各组大鼠胰岛β细胞Caspase-3阳性物质积分光密度。结果:模型及低剂量组β细胞AI较正常组显著增高(P<0.01),各治疗组AI显著低于模型组(P<0.01),高剂量组及二甲双胍组β细胞AI显著低于低剂量组(P<0.01)且与正常组比较无统计学意义(P>0.05);模型组及低剂量组胰岛Caspase-3积分光密度显著高于正常组(P<0.01),高剂量组、二甲双胍组Caspase-3积分光密度显著低于模型组(P<0.05)和低剂量组(P<0.01),且与正常组比较无统计学意义(P>0.05)。结论:参芪复方能够抑制GK大鼠胰岛β细胞凋亡,机制可能与其抑制β细胞Caspase-3表达有关。

高脂饮食对大鼠胰岛细胞凋亡的影响

目的:探讨高脂饮食对大鼠胰岛细胞凋亡的影响和机制。方法:20只雄性Wister大鼠,随机分两组,其中对照组给予普通大鼠饲料,实验组给予含混合油脂的高脂饲料。10周后抽血并测定血糖、胰岛素、甘油三酯、胆固醇后取胰腺,并用末端脱氧核苷酸转移酶介导duTP缺口末端标记法(TUNEL)检测大鼠胰导细胞中的细胞凋亡率,观察两组对大鼠胰导细胞凋亡的影响。结果:高脂饮食组较对照组血脂升高,胰岛细胞凋亡率高于对照组。结论:高脂饮食明显影响大鼠血脂水平,高脂饮食使胰岛细胞凋亡率明显增高。

胰岛细胞抗体分型与胰岛细胞凋亡的实验研究

研究通过大量临床糖尿病病人胰岛细胞抗体 (Islet Cell Antibody,ICA)检测 ,发现 ICA阳性反应有两种完全不同的形态学表现 :弥漫型 ICA和边缘型 ICA。经免疫组织化学双标技术鉴别 ,弥漫型 ICA可同时有着染 α细胞和 β细胞 ,边缘型 ICA则仅着染 α细胞。这种只着染 α细胞的 ICA国内外尚未见有报道。为探讨其在糖尿病发病中所起的作用 ,选择 1型糖尿病 (1- DM)的弥漫型 ICA和边缘型 ICA各 3例 ,另选正常人 3例作对照。用患者血清分别以 2、 4、 8小时三个时相与分离并贴壁生长的正常人胰岛细胞孵育后 ,进行原位细胞凋亡检测。结果发现 ,弥漫型 ICA、边缘型 ICA均可导致胰岛细胞产生凋亡 ,其中弥漫型 ICA使 β细胞及 α细胞出现凋亡 ;边缘型 ICA使 α细胞产生凋亡。这一结果提示 :糖尿病发病机制除与分泌胰岛素的 β细胞有密切关系的经典途径之外 ,可能还与分泌胰高血糖素的

糖尿病合并感染大鼠胰岛细胞凋亡的变化

目的 探讨糖尿病合并感染动物模型胰岛细胞凋亡的变化。方法 盲肠结扎穿刺术(CLP)建立感染的动物模型,模型是在键佐菌脲菌素(STZ)诱发血糖升高的基础上行盲肠结扎穿刺术(CLP)术,对大鼠的胰岛细胞DNA进行琼脂糖凝胶电泳法测胰岛细胞凋亡,之后做胰岛细胞凋亡的定量分析。结果 正常组胰岛细胞DNA显基因组条带位于加样孔的附近,疾病组胰岛细胞DNA呈现为梯状条带。糖尿病合并感染组细胞凋亡率显著性升高(均P<0.05);糖尿病组的细胞凋亡率与感染组的差异也具有显著性(P<0.05)。结论 糖尿病和／或感染产生的复杂的诱导因子作用下发生胰岛细胞凋亡以及功能的改变,其中糖尿病合并感染的动物更为明显。

2型糖尿病KKAY小鼠胰岛β细胞凋亡与胰岛素水平关系的研究

目的 :探讨 2型糖尿病发病的机制 ,并了解 APP- 17肽、APP- 11肽、胰岛素对胰岛 β细胞凋亡率及功能的影响。方法 :将30只 2型糖尿病小鼠随机分为 4组 ,其中 3组被分别注射 APP- 17肽、APP- 11肽和胰岛素 ,另 1组未用药 ,并设 6只非糖尿病KKAY小鼠为正常对照组。 6个月后 ,用原位末端转移法 (TUNEL)对各组胰岛 β细胞进行观察 ,计算凋亡胰岛 β细胞的阳性率 ;并用放射免疫法检测胰岛素的水平。结果 :2型糖尿病小鼠未用药组胰岛 β细胞凋亡率 (5 6 .2 4± 2 .38) %显著高于正常对照组 (47.38± 3.6 5 ) % (P <0 .0 5 ) ,APP- 17肽、APP- 11肽组胰岛 β细胞的凋亡率分别为 (49.96± 2 .6 9) % ,(5 1.2 0± 2 .2 7) % ,显著低于 2型糖尿病小鼠未用药组 (P均≤ 0 .0 5 ) ;胰岛素组胰岛 β细胞的凋亡率为 (5 2 .84± 4 .5 6 ) % ,绝对值低于 2型糖尿病小鼠未用药组 ,但无统计学差异 (P >0 .0 5 )。胰岛 β细胞凋亡率在 (47.38± 3.6 5 ) %～ (5 6 .5 4± 2 .38) %时 ,所检测的胰岛素水平无显著性差异。结论 :胰岛 β细胞凋亡是 2型糖尿病的发病机制 ,APP- 17肽、APP- 11肽、胰岛素可减少胰岛

Caspase与胰岛β细胞凋亡的关系

半胱天冬蛋白酶(caspase)可通过Fas、肿瘤坏死因子、颗粒酶B、Bcl-2家族等通路激活,参与β细胞凋亡。不同的caspase在β细胞凋亡中所起的作用不尽相同。Caspase-8与caspase-3作为启动酶与效应酶分别在凋亡信号转导途径的上游与下游起重要作用,经过一系列酶联反应,最终引起β细胞发生凋亡的特征性形态学改变。

游离脂肪酸对大鼠胰岛分泌功能和胰岛细胞凋亡的影响研究

目的:研究游离脂肪酸对体外培养SD大鼠胰岛功能和胰岛细胞凋亡的影响并探讨可能机制。方法:取健康雄性SD大鼠胰岛原代分离培养,分为6组,培养1d:NC1组(5.6mmol/L葡萄糖)、FFA1组(0.25mmol/L)、FFA2组(0.5mmol/L);培养3d:NC2组(5.6mmol/L葡萄糖)、FFA3组(0.25mmol/L)、FFA4组(0.5mmol/L);每组6个样本,每个样本20个胰岛。采用RT-PCR扩增胰岛素、PDX-1、Bax、Caspase-3基因mRNA表达,TUNEL法检测胰岛细胞凋亡率,放射免疫法检测胰岛素水平。结果:①FFA1、FFA2组Insulin、PDX-1基因表达量、胰岛素分泌较NC1组明显下降,FFA1、FFA2组凋亡基因Bax、Caspase-3表达量及胰岛细胞凋亡率较NC1组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);②FFA3、FFA4组Insulin、PDX-1基因表达量、胰岛素分泌较NC2组明显下降,FFA3、FFA4组凋亡基因Bax、Caspase-3表达量及胰岛细胞凋亡率较NC2组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:游离脂肪酸抑制体外培养SD大鼠胰岛细胞的胰岛素分泌功能,其可能机制是FFA抑制胰岛素基因、PDX-1基因的合成,刺激胰岛细胞凋亡基因Bax、Caspase-3表达,并导致胰岛细胞凋亡,最终导致胰岛细胞分泌功能下降。