熊脱氧胆酸和四苯基乙酸对内质网应激的胰岛β细胞凋亡的保护作用及其机制

论文摘要

目的:1.探讨熊脱氧胆酸（Ursodeoxycholic acid,UDCA）和四苯基乙酸（4-phenyl butyric acid,4-PBA）对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠胰岛β细胞凋亡的保护作用;2.探讨内质网应激机制在胰岛β细胞凋亡中的作用及LIDCA和4-PBA的影响。方法:1.糖尿病大鼠模型制备及LIDCA和4-PBA的干预:链脲佐菌素（Streptozotocin,STZ）（50mg/kg）一次性腹腔注射建立糖尿病大鼠模型（n=40）,并将成功制备的糖尿病大鼠（血糖持续1周≥16.7mmol/L,n=16）随机分为两组:糖尿病（Diabetes MeUitus,DM）组8只,LIDCA组8只,另外取正常对照组10只。自造模成功第10天开始以UDCA（40mg/kg）给大鼠灌胃30天,对照组予等量生理盐水。另STZ（60mg/kg）一次性腹腔注射建立糖尿病大鼠模型（n=22）,并将成功制备的糖尿病大鼠（血糖持续1周≥16.7mmol/L,n=14）随机分为两组:DM组7只,4-PBA组7只,另外取正常对照组10只。自造模成功第10天开始以4-PBA（500mg/kg/d）给大鼠灌胃20天。两批大鼠饲养期间观察各组大鼠的体重、血糖。2.胰岛β细胞凋亡的检测:处死大鼠后留取血清和组织标本,测定血清胰岛素,光镜及脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法（terminal-deoxynucleotidyltransferase mediated nick end labeling,TUNEL）观察胰岛β细胞凋亡的形态学改变。逆转录聚合酶链反应（reverse polymerase chainreaction,RT-PCR）检测胰腺组织凋亡通路相关分子Bax和Bcl-2基因mRNA表达水平。3.内质网应激相关分子的测定:RT-PCR方法检测内质网应激相关分子Bip和CHOP基因mRNA表达和Western-blot方法检测CHOP蛋白表达。结果:1.糖尿病大鼠模型制备成功,糖尿病组与正常对照组的血糖及其他指标的比较:DM组的血糖持续升高≥16.7mmol/l,两次造模的终末血糖分别为（26.41±6.88）mmol/l和（33.71±0.77）mmol/l,高于对照组（P＜0.01）,并符合糖尿病表现。DM组的体重明显低于对照组（P＜0.01）。两次造模正常对照组的血清胰岛素分别为（25.15±3.16）mIU/L和（25.27±2.51）mIU/L,而DM组的血清胰岛素分别为（13.52±2.98）mIU/L和（8.10±1.63）mIU/L低于对照组（P＜0.01）。2.UDCA和4-PBA对糖尿病大鼠胰岛β细胞凋亡的保护作用:糖尿病大鼠的血糖浓度在分别给予UDCA和4-PBA治疗后逐渐下降,为（17.44±6.31）mmol/l和（17.97±8.67）mmol/l（P＜0.01）,但仍然未降到正常水平（P＜0.01）;4-PBA组和UDCA组大鼠体重略高于DM组,与对照组比较仍有统计学差异（P＜0.01）。分别给予UDCA和4-PBA治疗后血清胰岛素水平增加至（19.95±3.70）mIU/L和（11.77±1.66）mIU/L（P＜0.01）,但低于对照组（P＜0.01）。HE染色下,DM组大鼠胰岛萎缩、体积明显变小、总数量减少,胰岛内胰岛细胞数目明显减少且融合,出现核固缩和核溶解等胰岛细胞凋亡改变,而UDCA组和4-PBA组胰岛结构尚完整,细胞变性改变程度较轻。TUNEL显示DM组大鼠中阳性细胞明显多于对照组（P＜0.01）,两次造模凋亡阳性率分别（52.67±4.04）%和（60.29±6.05）%;给予UDCA和4-PBA治疗后明显减少了由链脲佐菌素引起的胰岛β细胞的凋亡,分别为（23.00±3.6）和（32.17±3.06）（P＜0.01）。与对照组相比,DM组大鼠凋亡蛋白Bax mRNA显著上调（P＜0.01）;而抗凋亡蛋白Bcl-2mRNA显著下调（P＜0.01）,给予UDCA和4-PBA治疗后这些参数均有明显改善（P＜0.05）。3.内质网应激相关分子的表达变化:与对照组相比,DM组大鼠Bip和CHOP mRNA显著上调（P均＜0.05）,给予UDCA和4-PBA治疗后这些参数表达水平下降（P＜0.01）。DM组胰腺组织胞核内CHOP蛋白的表达较UDCA组、4-PBA组和对照组均显著增加（P＜0.01）,与CHOP mRNA表达水平一致。结论:1.STZ诱导的1型糖尿病大鼠胰岛β细胞可能通过内质网应激途径发生凋亡;2.熊脱氧胆酸和四苯基乙酸可以一定程度上保护胰岛β细胞避免发生过度凋亡,从而发挥降血糖作用;3.熊脱氧胆酸和四苯基乙酸可能通过减轻内质网应激从而达到保护STZ诱导的糖尿病大鼠胰岛β细胞凋亡的作用;4.UDCA和4-PBA在临床上可能作为1型糖尿病胰岛素治疗以外的辅助药物。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 第一部分 熊脱氧胆酸和四苯基乙酸对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠胰岛β细胞凋亡的保护作用
• 1、材料和方法
• 2、结果
• 3、讨论
• 第二部分 胰岛β细胞凋亡的内质网应激机制及熊脱氧胆酸和四苯基乙酸的影响
• 1、材料和方法
• 2、结果
• 3、讨论
• 小结
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 综述