跨膜蛋白CD3ε与磷脂酰肌醇二磷酸在脂筏域体系中蛋白质-脂质相互作用的粗粒化模拟研究

细胞膜局部区域可形成富含饱和脂质、胆固醇、鞘脂的脂筏域作为其信号转导调控平台。传统实验手段在研究脂筏及其功能时受到系统复杂度高及区域结构瞬时性强等制约。近年来,分子动力学模拟技术为细胞膜的组织原则提供了重要的理论支撑,从简单的单一组分模型到多组分系统转变,最终形成了越来越多的细胞膜仿真模型。其中,粗粒化模拟由于其简化模型,可大副拓展模拟体系的复杂程度与模拟时间,在细胞膜以及蛋白质-脂质相互作用相关研究中得到了广泛应用。本文采用MARTINI粗粒化力场模拟,构建了一种含有阴离子脂质磷脂酰肌醇二磷酸(phosphatidylinositol diphosphate, PIP2)的混合膜体系。模拟结果表明,该体系在适当温度及饱和度条件下,能自发分层形成脂筏域;膜厚度、膜组分分布、膜组分流动性等多种参数均表明,脂筏结构形成且符合其结构特征;少量PIP2添加不影响分层特性且PIP2对脂筏具有显著亲和性。此外,利用该模型以跨膜信号蛋白CD3ε为例研究了脂筏域体系中蛋白质-脂质相互作用。结果表明,PIP2-CD3ε胞内区相互作用可能是脂筏招募CD3ε的驱动力,且该过程可受钙离子调控。本工作体现了粗粒化模拟在仿真膜相关研究中的巨大优势及良好应用前景。

电针“胃脘下俞”对2型糖尿病大鼠胰岛形态及胰腺胰高血糖素样肽1受体的影响

目的:观察电针对2型糖尿病大鼠胰腺胰高血糖素样肽1受体(GLP-1R)及胰腺十二指肠同源盒基因(PDX-1)蛋白表达及空腹血糖的影响,探讨电针"胃脘下俞"干预2型糖尿病的作用机制。方法:SD大鼠依据空腹血糖随机区组分为空白组、模型组、电针胃脘下俞组、电针心俞组、电针肾俞组,每组各12只。以高糖高脂饲料喂养结合2%链脲佐菌素(35mg/kg)腹腔注射制备2型糖尿病模型。各电针组分别电针双侧"胃脘下俞""心俞"及"肾俞",每周治疗6次,共治疗4周。以罗氏血糖仪检测治疗前后空腹血糖,HE染色、Masson染色观察胰腺形态学变化,Western blot法检测胰腺GLP-1R及PDX-1蛋白表达。结果:造模后各组大鼠空腹血糖均明显高于空白组(P<0.01),电针"胃脘下俞"可显著降低大鼠的空腹血糖(P<0.05)。模型组大鼠胰岛形态不规则,胰岛面积、胰岛β细胞核数量减少,胰岛β细胞核代偿性增大;电针"胃脘下俞""心俞""肾俞"均可在一定程度上恢复胰岛形态和面积及胰岛β细胞核数量,缓解胰岛β细胞核代偿性增大。模型组胰腺GLP-1R蛋白表达显著低于空白组(P<0.01),电针"胃脘下俞""心俞""肾俞"均可显著提高胰腺GLP-1R蛋白表达(P<0.01,P<0.05),电针"心俞"后胰腺GLP-1R蛋白表达明显高于电针"胃脘下俞"(P<0.05)及"肾俞"(P<0.01),电针胃脘下俞组高于电针肾俞组(P<0.05)。模型组胰腺PDX-1蛋白表达量显著低于空白组(P<0.01),电针"胃脘下俞""心俞""肾俞"均未见明显变化(P>0.05)。结论:电针"胃脘下俞"可能通过调节胰腺功能,提高胰腺GLP-1R表达,部分恢复胰岛形态,起到降低血糖的作用。