JNK通过抑制胰岛素信号通路介导了高糖和软脂酸诱导的胰岛β细胞凋亡

论文摘要

2型糖尿病发病与患者体内的高血糖和高血脂密切相关,体内长期高血糖和高血脂能够诱导胰岛β细胞和各种外周组织中产生内质网应激以及氧化应激,从而造成胰岛β细胞功能障碍和外周组织胰岛素抵抗。胰岛β细胞功能障碍是2型糖尿病发生的必要条件,胰岛β细胞凋亡是造成胰岛素分泌能力绝对下降的重要因素,因而β细胞凋亡在2型糖尿病发病的机制中起着重要的作用。现有证据表明内质网应激与氧化应激通过激活c-Jun氨基端激酶（c-Jun NH2-terminal Kinase, JNK）,从而抑制胰岛素生物合成和干扰胰岛素作用通路,因此JNK在胰岛β细胞功能障碍和凋亡以及胰岛素抵抗中起着关键作用,然而JNK通过哪些下游信号通路以诱导β细胞凋亡,目前还不清楚。本研究以小鼠胰岛瘤细胞（Min6）和大鼠原代胰岛β细胞为实验材料,研究了JNK信号通路在介导高浓度葡萄糖和饱和脂肪酸（软脂酸）诱导胰岛β细胞凋亡中的可能机理。结果显示,高糖和软脂酸能显著诱导胰岛β细胞凋亡的发生。采用Western Blot技术分析细胞内质网应激标志物PERK和eIF2α的磷酸化水平,发现在高糖和软脂酸处理下,这两者的磷酸化水平显著上升,从而验证了高糖和软脂酸能诱导胰岛β细胞发生内质网应激。通过检测胰岛β细胞中JNK的磷酸化水平,发现高糖和软脂酸能激活胰岛β细胞JNK活性。本实验还采用JNK特异抑制剂（SP600125）处理胰岛β细胞,检测了JNK是否能通过磷酸化胰岛素受体底物（Insulin Receptor Substrate-1, IRS-1）上Ser307位点而使胰岛素信号通路受阻。结果显示,高糖和软脂酸能诱导胰岛β细胞IRS-1的Ser307位点磷酸化,而JNK特异抑制剂能有效抑制IRS-1的Ser磷酸化,说明高糖和软脂酸通过JNK依赖方式诱导了胰岛β细胞IRS-1 Ser磷酸化,从而抑制了胰岛素信号通路。已有研究显示,IRS-1突变体的小鼠中胰岛β细胞数量和体积均下降,出现了凋亡。因此我们的实验可以得出,JNK信号通路可能通过抑制胰岛素信号通路从而介导了高糖和软脂酸诱导的胰岛β细胞凋亡。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 一 研究背景
• 1.1 糖尿病的概念及影响
• 1.2 2型糖尿病的可能发病机制
• 1.2.1 JNK 与2 型糖尿病
• 1.2.2 内质网应激与2 型糖尿病
• 1.2.3 氧化应激与2 型糖尿病
• 1.3 本项研究的目的及意义
• 二 材料和方法
• 2.1 Min6 细胞培养与传代
• 2.2 细胞冻存与复苏
• 2.3 大鼠胰岛分离与培养
• 2.4 软脂酸盐溶液的配制
• 2.5 DNA Ladder 实验
• 2.6 细胞荧光染色
• 2.7 Western Blot
• 三 实验结果
• 3.1 高浓度葡萄糖和软脂酸诱导 Mi116 细胞凋亡
• 3.2 高浓度葡萄糖和软脂酸诱导了 Mi116 和大鼠原代胰岛内质网应激
• 3.3 高浓度葡萄糖和软脂酸诱导了 JNK 活化
• 3.4 高糖和软脂酸通过 JNK 依赖方式诱导胰岛β细胞 IRS-1 磷酸化
• 四 讨论
• 4.1 高浓度葡萄糖和软脂酸诱导 Mi116 细胞凋亡
• 4.2 大鼠胰岛分离与培养
• 4.3 高糖与软脂酸诱导胰岛β细胞中内质网应激和 JNK 的活化
• 4.4 JNK 通过磷酸化IRS-1 抑制了胰岛β细胞的胰岛素信号通路
• 五 参考文献