葡萄糖誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞增殖的機(jī)制及menin在其中的作用研究.pdf

1、研究目的和背景胰島β細(xì)胞的相對或絕對不足是2型糖尿病發(fā)病的機(jī)制之一,而增加β細(xì)胞的mass則是治療糖尿病的途徑之一,β細(xì)胞增殖機(jī)制的研究是近來研究的熱點(diǎn)。Menin是多發(fā)性內(nèi)分泌腺瘤病1型致病基因Menl編碼的蛋白。Menin不僅參與了胰島β細(xì)胞腫瘤的生成,現(xiàn)在研究還發(fā)現(xiàn)其也參與了妊娠時(shí)β細(xì)胞增殖的生理調(diào)控,menin是否參與其它條件下的β細(xì)胞增殖調(diào)控,其在β細(xì)胞的增殖機(jī)制中是否起著更重要的作用,現(xiàn)在還不清楚。葡萄糖是促進(jìn)胰島β細(xì)胞增殖

2、的重要因子,其促進(jìn)β細(xì)胞增殖的機(jī)制也還不完全明確。本研究的目的是明確menin是否參與了葡萄糖促進(jìn)的胰島β細(xì)胞增殖及其調(diào)節(jié)機(jī)制,進(jìn)一步明確menin在β細(xì)胞增殖中的重要作用,同時(shí)我們還利用建立的持續(xù)高糖灌注誘導(dǎo)胰島增殖的大鼠模型對葡萄糖促進(jìn)胰島β細(xì)胞增殖的機(jī)制進(jìn)行探討,以期為糖尿病的治療尋找新的靶點(diǎn)。
　　 材料與方法首先是將INS1細(xì)胞用不同濃度的葡萄糖培養(yǎng),用BrdU摻入的方法檢測細(xì)胞的增殖情況,同時(shí)檢測menin蛋白及其下

3、游基因的mRNA和蛋白的表達(dá)變化。其次用頸靜脈持續(xù)輸注50％葡萄糖的方法建立并鑒定了高糖誘導(dǎo)胰島增殖的大鼠模型,研究在體內(nèi)高糖引起胰島β細(xì)胞增殖時(shí),menin及其下游基因的表達(dá)。然后在INS1細(xì)胞中高表達(dá)menin,再檢測menin高表達(dá)后糖刺激的細(xì)胞增殖是否改變。接下來用PDK,AKT抑制劑,及高表達(dá)Foxol的方法研究葡萄糖調(diào)控menin的機(jī)制。我們還分別分離高糖持續(xù)輸注24h,36h和72h的大鼠胰島,用基因芯片檢測基因表達(dá)譜的變

4、化。
　　 結(jié)果：1、細(xì)胞增殖檢測我們發(fā)現(xiàn)在16.7mM的葡萄糖作用下BrdU的摻入較5.6mM的葡萄糖增高34％,說明細(xì)胞增殖增加。同時(shí)用實(shí)時(shí)定量PCR檢測相應(yīng)的基因mRNA的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)menin及其下游基因p27表達(dá)下降,而p18表達(dá)無明顯變化。Western blot檢測也發(fā)現(xiàn)menin和p27在16.7mM葡萄糖培養(yǎng)條件下的蛋白量低于5.6nM的葡萄糖。2,持續(xù)高糖輸注72小時(shí)后大鼠胰島明顯增殖,增殖的胰島中meni

5、n和p27的表達(dá)均降低。3,過表達(dá)menin的INS1細(xì)胞進(jìn)行高糖刺激時(shí)細(xì)胞的增殖較對照組無明顯增加。3,PI3K和AKT的抑制劑可抑制葡萄糖引起的menin表達(dá)下降,過表達(dá)Foxol可引起menin表達(dá)上升。5,基因芯片結(jié)果發(fā)現(xiàn)有多個(gè)涉及細(xì)胞生長的通路及基因發(fā)生變化。例如Wnt通路,MAPK通路,Cell cycle通路及reg3a,reg3b等。
　　 結(jié)論：1、葡萄糖可通過下調(diào)menim的表達(dá)促進(jìn)胰島β細(xì)胞的增殖,這一結(jié)果

6、提示menin不僅參與妊娠期β細(xì)胞增殖的調(diào)控,也參與其它因素如葡萄糖引起的β細(xì)胞增殖,說明menin在β細(xì)胞增殖中起著重要的作用,需要我們進(jìn)一步關(guān)注。2、葡萄糖下調(diào)menin的表達(dá)可能是通過激活PI3K-AKT通路,磷酸化Foxol使其出核失活而實(shí)現(xiàn)的。3、50％的葡萄糖持續(xù)灌注72小時(shí)可在成功建立胰島β細(xì)胞增殖的模型,此模型的建立可為我們研究β細(xì)胞增殖的機(jī)制提供有效的研究工具。4、Wnt通路及reg3a,reg3b蛋白可能參與了葡萄糖