胰岛β细胞"质"、"量"的辩证关系——"质"的三要素

高血糖是糖尿病典型的病理特征,血糖的波动是决定糖尿病患者是否出现并发症的重要因素,而由胰岛β细胞合成分泌的胰岛素,是体内唯一可以降低血糖的多肽类激素.胰岛β细胞"质"与"量"决定着体内胰岛素分泌情况和血糖的调控.围绕"促进β细胞损伤修复,提升胰岛β细胞质量是治疗糖尿病的核心"之理念,提出构成胰岛β细胞"质"的三要素:细胞结构、"真""假"胰岛素和胰岛素调节型分泌.旨在为β细胞质量评价和糖尿病机制研究提供一定的理论参考.     

胰岛β细胞炎症与2型糖尿病

2型糖尿病属于代谢性疾病,它的发生发展受环境因素和多种基因的共同调控.近年来研究认为2型糖尿病属于代谢性炎症,可能是由细胞因子介导的一种慢性炎症反应性疾病.胰岛作为胰岛素的分泌器官,它的异常是2型糖尿病发病进程中的一个重要病理基础.长期的高糖,高脂及巨噬细胞浸润等因素都会刺激细胞因子的大量生成,造成胰岛β细胞的炎症反应,对胰岛β细胞分泌胰岛素的功能和细胞活力产生不同程度的损伤,导致其功能障碍和凋亡,进而促使2型糖尿病的发生发展.本文根据国内外近几年的研究进展,进一步了探讨胰岛β细胞炎症与2型糖尿病的关系.这种代谢性炎症的研究,进一步阐明了炎症的发生,引起胰岛素抵抗、功能障碍的具体机制,革新了对2型糖尿病发病机理的认识,并为2型糖尿病的防治提供了新的方向.     

胰岛特异细胞因子PANDER在糖尿病病理生理过程中的作用

胰腺衍生因子(PANcreatic DERived factor,PANDER)是新近克隆的细胞因子,在胰腺的胰岛β细胞中特异性高表达.重组PANDER蛋白预处理或腺病毒过表达PANDER基因均可在体外显著地诱导人、大鼠及小鼠胰岛β细胞及多种β细胞系凋亡, 并抑制其胰岛素分泌.同时,炎症细胞因子IFN-γ能显著地上调β细胞PANDER基因的表达,提示PANDER有可能在炎症细胞因子介导的1型糖尿病病理生理过程中起作用.PANDER蛋白与胰岛素通过Ca2 依赖的方式从β细胞中共分泌进入循环系统,特异性地结合到肝细胞膜上并抑制肝细胞胰岛素信号转导,这提示PANDER可能也介入了机体胰岛素抵抗的形成.本文结合笔者多年从事PANDER的生理学功能研究,对PANDER的发现、最新研究进展及其潜在的生理学功能进行总结与分析.     

翻白草水提物对2型糖尿病大鼠胰岛形态及功能的保护机制研究

观察翻白草水提液对2型糖尿病大鼠胰岛形态及功能保护作用及机制。采用高脂乳剂灌胃加低剂量链脲佐菌素,建立2型糖尿病模型。生化技术检测血糖和血脂,ELISA检测血胰岛素含量,HE染色观察动物胰腺形态,免疫组化检测胰岛素、FoxO1及其磷酸化的表达。结果翻白草水提物可降低2型糖尿病大鼠血糖和总TC,促进胰岛素释放。光镜下胰岛素表达增加,胰岛β细胞核内FoxO1表达减少,包浆中p-FoxO1表达增加。翻白草水提液通过降低FoxO1,增加FoxO1的磷酸化表达,调控胰腺β细胞数量和功能,对2型糖尿病大鼠胰腺细胞具有保护作用。     

钙离子信号对胰岛素分泌的调控

胰岛素的分泌及其分泌的调控是维持机体内葡萄糖平衡的重要机制,胰岛素分泌量的不足会导致非胰岛素依赖的糖尿病的发生.胰岛素包裹在致密核心大囊泡中,胰腺β细胞通过调控致密核心大囊泡的胞吐过程来调节胰岛素的分泌.胞内Ca2 浓度是影响胰岛素分泌的重要因素.胰腺β细胞主要通过质膜上的ATP敏感的钾通道、钙通道和胞内钙库的活动改变胞内Ca2 浓度,从而调控β细胞胰岛素的分泌活动.     

LIGHT在自发Ⅰ型糖尿病小鼠中表达的分析

目的建立I型糖尿病NOD小鼠模型,探讨LIGHT在I型糖尿病模型NOD小鼠中的表达及意义。方法监测雌性NOD小鼠血糖、胰岛素水平;NOD小鼠分为4组,即未发病5周龄及11周龄组、发病1 w和2 w组。采用qRT-PCR、Western blot、免疫组化技术分析NOD小鼠胰腺组织LIGHT的mRNA、蛋白表达变化;ELISA法检测血清胰岛素、可溶性LIGHT及Th1细胞因子IFN-γ含量;HE染色检测胰岛炎,对胰岛炎评分,并对血清LIGHT含量与IFN-γ含量及胰岛炎积分进行相关性分析。结果糖尿病发病组NOD小鼠胰腺组织LIGHT基因的mRNA和蛋白表达及血清LIGHT浓度均明显高于未发病的5周龄组(P0.05),血清中Th1细胞因子IFN-γ分泌显著增加。血清LIGHT含量与IFN-γ水平及胰岛炎积分呈明显正相关(r1=0.52,r2=0.87,P0.01)。结论 LIGHT在NOD小鼠胰腺组织中的表达上调,可能影响Th1细胞因子IFN-γ的分泌及胰岛炎程度,血清LIGHT能反映I型糖尿病胰岛炎的严重程度。     

杨梅黄酮通过Wnt通路改善细胞因子诱导的胰岛β细胞功能障碍的实验研究

本文探讨杨梅黄酮对细胞因子诱导的胰岛β细胞功能障碍的影响及Wnt通路在其中的作用.MTT法检测细胞的存活率;放射免疫法检测RIN-m5fβ细胞在基础状态和高糖状态下胰岛素的分泌水平;Western blot法检测Wnt通路相关蛋白的表达情况.肿瘤坏死因子α、白介素1β和γ干扰素联合作用细胞48 h后,与空白对照组相比,细胞的存活率显著下降;基础状态下胰岛素的分泌量增加至空白对照组的2.45倍,而高糖刺激状态下胰岛素的分泌量减少至空白对照组的39.6%.Western blot结果显示,细胞因子处理后使Wnt通路相关蛋白的表达量下降.而杨梅黄酮作用后,与细胞因子组相比,可使细胞存活率上升.另外,20μmol/L杨梅黄酮可逆转细胞因子对胰岛素分泌的影响,使基础状态下胰岛素的分泌减少,高糖刺激状态下胰岛素分泌量显著增加.Western blot结果显示,杨梅黄酮提高了Wnt通路相关蛋白的表达水平.上述结果表明,细胞因子联合作用48 h能诱导RIN-m5f细胞功能障碍,杨梅黄酮干预后能减少这种细胞损伤,保护机制可能与其激活Wnt通路有关.     

ATP敏感性钾通道亚基Kir6．2突变诱发的糖尿病

Kit6．2是细胞膜和线粒体膜上KATP通道的组成亚基,存在于胰岛、心肌、骨骼肌、脑等组织中。在胰岛β细胞中,Kit6．2亚基是调节胰岛素分泌的重要因子,Kir6．2的突变会导致新生儿糖尿病、婴儿高胰岛素性低血糖症和2型糖尿病等3种糖尿病的发生。文章综述了近年来有关Kir6．2突变导致的多种糖尿病的研究进展。以期对人们了解Kit6．2亚基的功能和科研人员进一步研究糖尿病的治疗有所帮助。     

sGLP-1对Ⅱ型糖尿病大鼠治疗效果的研究

目的 研究人工合成胰高血糖素样截短肽(sGLP-1)对Ⅱ型糖尿病大鼠的治疗效果.方法 Ⅱ型糖尿病GK大鼠随机分为三组,以合成的GLP-1为阳性对照,观察sGLP-1对Ⅱ型糖尿病GK大鼠血糖水平、胰岛素分泌以及糖耐量的影响,通过MTT法测定sGLP-1对胰岛β细胞系β-TC3增殖作用.结果 与GLP-1相比sGLP-1能够长效控制的血糖水平,明显改善糖尿病大鼠的糖耐量(P<0.01).同时sGLP-1能促进胰岛素分泌和胰岛β-TC3细胞的增殖,使得胰岛体积增大,数量增多.结论 sGLP-1控制血糖的长效能力优于GLP-1,可能从刺激胰岛素分泌和促进胰岛β细胞增殖两个方面对Ⅱ型糖尿病具有治疗作用.     

ATP 调控大鼠胰腺β细胞胰岛素分泌的双重作用

实验以大鼠胰腺β细胞为研究对象,采用荧光测钙和全细胞膜片钳膜电容测量技术,研究 ATP 对胞内钙离子信号和细胞分泌的影响,并初步探讨了其作用机制 . 实验表明：胞外 ATP 刺激通过动员细胞内 thapsigargin 敏感的钙库 Ca2+ 释放,使大鼠胰腺β细胞内的游离钙离子浓度显著升高,细胞外的 ATP 信号对β细胞胰岛素分泌有双向调节作用,其一,主要通过降低去极化引起的钙电流而对β细胞胰岛素分泌产生较弱的抑制作用,其二,细胞在静息状态下, ATP 通过动员胞内钙库的 Ca2+ 释放使胞浆中的钙离子浓度显著增加,触发β细胞强烈分泌胰岛素 . ATP 的这种双向调节可能对胰岛素分泌的精确调控具有重要的生理意义 .     

沉默长链非编码RNA Meg3损伤小鼠胰岛细胞的胰岛素分泌功能

MEG3是一种长链非编码RNA。已有研究证明,鼠源Meg3参与小鼠诱导多能干细胞、神经元和视网膜的分化过程。最新报道,MEG3在人胰岛β细胞中高表达,但其对维持成年胰岛β细胞的功能尚不清楚。本研究旨在探讨Meg3在小鼠胰岛细胞胰岛素分泌功能中的作用。实时定量PCR揭示,与Balb/c小鼠心、肝、脾、肺、肌、肾等组织/器官比较,Meg3在胰腺组织中高表达。在非糖尿病小鼠发生自发性糖尿病的第8、12周,Meg3在胰岛中的表达水平分别下调24%±8%和29%±9% (P<0.01);而当血糖升高20 mmol/L,小鼠胰岛中Meg3表达下调72%±16%(P<0.01)。在MIN6细胞中采用RNA干扰敲减Meg3的表达,在高糖浓度（20 mmol/L）刺激条件下,胰岛素分泌显著减少。小鼠静脉注射siRNA,结合血糖测定或葡萄糖耐受试验（IPGTT）显示,si-Meg3小鼠血清胰岛素水平显著下降。注射葡萄糖前血糖升高,注射葡萄糖后耐受能力降低;免疫组化分析显示,si-Meg3小鼠胰岛素阳性细胞的面积减少。实验结果提示,Meg3通过参与胰岛素的合成和分泌维持成年小鼠胰岛功能。Meg3表达失调可能参与I型糖尿病（T1DM）发病过程。     

氧化应激与2型糖尿病的研究进展

氧化应激与2型糖尿病(T2DM)的发生、发展密切相关.胰岛素抵搞(Insulin Resistance,IR)、胰岛β细胞功能受损是2型糖尿病的主要病因.而氧化应激可以直接及间接激活细胞内的一系列应激信号通路,如核因子κ-B(Nuclear factor-KappaB,NF-κB)、c-Jun氨基端激酶(NH-terminal Jun kinase,JNK)、蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)、p38丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)等.这些应激通路的激活可以产生以下结果:(1)阻断胰岛素作用通路,导致胰岛素抵抗;(2)降低胰岛素基因表达水平,致胰岛素合成和分泌减少;(3)促进胰岛β细胞凋亡等.本文针对氧化应激诱导胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能受损等机制加以综述,以便进一步阐明2型糖尿病的发病机制.     

32例初诊2型糖尿病胰岛素短期强化治疗的临床观察

目的:探讨短期胰岛素强化治疗对改善2型糖尿病患者的胰岛β细胞功能和血糖控制的影响。方法:采用自身前后对照,观察32例初诊2型糖尿病患者接受2周胰岛素强化治疗前后胰岛β细胞对血糖刺激的胰岛素分泌的变化及血糖控制的影响。结果:治疗2周前后患者胰岛素分泌曲线发生显著改善,血糖控制良好。结论:短期强化胰岛素治疗可以快速稳定控制血糖和显著改善胰岛β细胞功能,部分患者甚至不用任何降糖药物,仅通过饮食、运动就可获得良好的血糖水平。     

NLRP3炎症小体与2型糖尿病的研究进展

NLRP3炎症小体作为固有免疫系统的重要组成部分,在2型糖尿病的发病过程中起着重要作用,而白细胞介素1β(IL-1β)是介导其发挥作用的关键因子。核糖体蛋白质合成、嘌呤受体P2X7、活性氧敏感的硫氧还原蛋白相互作用蛋白(TXNIP)与NLRP3炎症小体激活密切相关。肥胖时胰岛素作用的靶组织中NLRP3、IL-1β表达均增高,其介导的炎症反应在胰岛β细胞功能障碍、凋亡以及胰岛素抵抗发生过程中起关键作用。NLRP3炎症小体被多种途径激活,从而上调胰岛和脂肪组织中IL-1β的表达,促进胰岛β细胞凋亡及胰岛素抵抗的发生发展,导致糖尿病的产生。     

FoxO1在胰岛β细胞代谢灵活性受损及失代偿进程中的作用

葡萄糖及脂肪酸是胰岛β细胞的关键代谢底物,葡萄糖刺激胰岛β细胞分泌胰岛素是维持机体血糖稳态平衡的关键。胰岛素抵抗发生时,β细胞对能量代谢底物的选择失调,加速胰岛β细胞由代偿到胰岛β细胞失代偿的进程,是肥胖胰岛素抵抗最终发展为2型糖尿病的始动因素。核转录因子FoxO1属于Fox家族成员,在胰腺内广泛表达,在β细胞的代谢,发育,增殖过程中发挥着重要的调节作用。鉴于FoxO1在维持胰岛β细胞功能中的关键作用,现着重对FoxO1在胰岛β细胞代谢灵活性受损及失代偿过程发生中的作用调节进行阐述。为其作为调控胰岛β细胞功能的关键靶点提供参考。     

大鼠胰岛β细胞GPR40表达与内脏脂肪含量及胰岛素分泌的关系

目的:观察SD大鼠胰岛β细胞G蛋白偶联受体40(GPR40)的表达与内脏脂肪含量及胰岛素1相分泌之间的关系.方法:大鼠按体质量分为3组(100 g、200g及300 g组),行静脉糖耐量实验,胶原酶原位灌注法分离胰岛,免疫组织化学法结合激光扫描共聚焦显微镜技术对胰岛β细胞表达的GPR40进行定位,并行半定量分析.结果:随着大鼠体质量的增加,内脏脂肪含量明显增加,300g组大鼠胰岛β细胞GPR40表达较100g及200g组明显增加,3组大鼠胰岛素1相分泌无显著差异.结论:GPR40表达的变化可能与内脏脂肪含量及年龄因素有关,其表达水平对正常大鼠葡萄糖刺激的胰岛素分泌无明显影响.     

脂肪细胞对胰岛β细胞功能的内分泌调节作用

脂肪因子包括脂肪细胞分泌的多种活性因子,它们通过内分泌方式调节胰岛β细胞的胰岛素分泌、基因表达以及细胞凋亡等多方面的功能。本文提出脂肪因子影响胰岛β细胞功能主要通过三条相互联系的途径而实现。第一是调节β细胞内葡萄糖和脂肪的代谢;第二是影响β细胞离子通道的活性;第三是改变β细胞本身的胰岛素敏感性。脂肪细胞的内分泌功能是一个动态过程,在不同的代谢状态下,各脂肪因子的分泌发生不同变化。从正常代谢状态发展到肥胖以及2型糖尿病的过程中,脂肪因子参与了胰岛β细胞功能障碍的发生与发展。     

胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞定向分化的研究进展

I型糖尿病是胰岛β细胞破环的自身免疫性疾病.I型糖尿病胰岛移植是治疗I型糖尿病的有效方法.胚胎干细胞能够分化为包括胰岛素分泌细胞在内的多种细胞类型.胚胎干细胞是治疗I型糖尿病的潜在来源.综述了近年来胚胎干细胞分化为胰岛素分泌细胞的研究进展,主要阐述了胰腺发育的转录因子和不同的分化方法.     

抑制AX-3表达改变本氏烟氧化和光合磷酸化ATP积累

基因组注释预测了AX-3普遍存在于不同植物种类,但其功能鲜有报道。本研究通过StAX-3基因反义cDNA在本氏烟(Nicotiana benthamiana)体内表达,实现了其AX-3基因表达下调;蛋白质组表达谱测定分析显示,伴随AX-3积累减少,168个DAPs (表达倍绝对值大于1.5)的积累随之改变;其中15个密切关联DAPs网络分析显示,AX-3下调表达,主要降低了9种线粒体内代谢酶类的积累,包括氧化磷酸化ATP合成酶和TCA循环核心脱氢酶,同时,增加了光合作用代谢酶类合成,包括光合磷酸化ATP合成酶和叶绿素合成底物萜类酶等。叶绿素和ATP含量等表型测定结果,证实了萜类底物和叶绿素合成积累增加,促进光合磷酸化ATP合成积累。结果表明,StAX-3调控氧化和光合磷酸化ATP合成积累模式。该结果不仅明确了St AX-3具有调控线粒体和叶绿体能量代谢的功能,而且为进一步研究植物ataxin-3功能提供理论指导。     

棕榈酸诱导胰岛β细胞氧化应激和内质网应激的研究进展

2型糖尿病（T2DM）主要由胰岛β细胞的胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗引起。棕榈酸作为人体内最丰富的游离脂肪酸之一，其体内含量过高易造成脂代谢紊乱，诱导胰岛β细胞功能障碍及胰岛素抵抗。这与T2DM的发生发展密切相关，但具体机制尚未完全明确。棕榈酸诱导胰岛β细胞发生的氧化应激和内质网应激（ERS）是影响胰岛β细胞功能以及破坏胰岛素信号传导的关键应激途径。棕榈酸通过增加线粒体氧化、二酰基甘油-蛋白质激酶C-还原型辅酶Ⅱ途径、改变线粒体呼吸链正常功能和炎症刺激加重氧化应激，通过影响内质网折叠能力、破坏胞内蛋白运输途径、上调未折叠蛋白反应相关转录因子、棕榈酰化、降解羧肽酶E和减少内质网中Ca2+促进ERS，加剧胰岛β细胞功能障碍和凋亡，最终导致T2DM的发生与发展。本文综述了棕榈酸与胰岛β细胞内氧化应激和ERS的关联性，介绍了蛋白激酶R抑制剂、人参皂苷Rg1和三黄汤等具有潜力的中、西医靶向干预药物，为T2DM的临床治疗提供新思路。