PDX-1基因与糖尿病治疗

胰腺-十二指肠同源框1(pancreatic duodenal homeobox-1,PDX-1),是在胰腺发育中起重要作用的转录因子,它可以调节胰岛素在胰岛β细胞中的表达,并可特异性激活基因的转录。葡萄糖、激素等物质可调节PDX-1基因的表达。Ⅰ型及部分Ⅱ型糖尿病是由于胰腺β细胞凋亡异常增多而使得β细胞数目减少,致使胰岛素分泌不足而引起的,与胰岛素分泌相关的PDX-1基因在治疗糖尿病方面的研究表现出了巨大的潜力。     

脐带间充质干细胞在糖尿病治疗中的研究进展

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病,胰岛β细胞功能衰竭和胰岛素抵抗是糖尿病的主要病因。然而,目前的治疗方法,如口服抗糖尿病药物及胰岛素注射,尚不能逆转胰岛β细胞功能衰竭,而胰腺移植又受到供体来源的限制。随着干细胞与再生医学的发展,脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells,UC-MSCs)由于来源丰富、免疫原性低、无伦理问题等,成为治疗糖尿病的理想细胞类型。现就UC-MSCs在糖尿病治疗中的研究进展进行综述,为UC-MSCs移植治疗糖尿病的临床应用研究提供参考。     

胰岛素受体底物家族与Ⅱ型糖尿病关系性的研究进展

胰岛素受体底物分子(IRS)是调节胰岛素信号通路的关键物质,在维持细胞生长,分裂和代谢中起着重要作用。目前已发现的家族成员有四个(IRS-1、IRS-2、IRS-3、IRS-4)。目前研究表明,糖尿病的发生与之密切相关:胰岛素信号通路与其他信号通路发生交叉发生干扰,从而导致胰岛素抵抗,引发Ⅱ型糖尿病;IRS蛋白的结构、表达水平异常导致胰岛素信号的中断或减弱,并表现为胰岛素抵抗;四种IRS分子表达的不平衡,致使胰岛素分泌调节的稳态被破坏也可能是糖尿病发病的原因之一。Fox蛋白家族是动物细胞内的一类转录因子,与细胞代谢密切相关。Fox蛋白靶点有可能作为研究治疗糖尿病方法的一种新思路。     

AMPK及脂肪细胞因子调节胰岛素抵抗的研究进展

腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated Protein Kina,AMPK)信号通路是调节细胞能量状态的中心环节,被称为"细胞能量调节器",在增加骨骼肌对葡萄糖的摄取、增强胰岛素(Insulins,Ins)敏感性、增加脂肪酸氧化以及调节基因转录等方面发挥重要作用.在整体水平,AMPK通过激素和脂肪细胞因子如瘦素、脂联素和抵抗素等调节能量的摄入和消耗.多种脂肪源性细胞因子表达异常与胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)密切相关,而胰岛素抵抗又是Ⅱ型糖尿病发生的基础,并贯穿于Ⅱ型糖尿病发生发展的全过程.研究AMPK及脂肪细胞因子与胰岛素抵抗的关系,将为AMPK作为防治肥胖和Ⅱ型糖尿病提供新的药理学靶点.     

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.     

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.     

氧化应激与2型糖尿病

胰岛素抵抗、胰岛β细胞功能受损是2型糖尿病的主要病因。高血糖、高血脂导致在代谢过程中,线粒体产生大量活性氧,其可损坏线粒体功能,引起氧化应激反应。氧化应激可以激活细胞内的一系列应激信号通路,如JNK／SAPK、p38MAPK、IKKβ／NF-kβ和氨基己醣通路等。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;（3）抑制胰岛素分泌;（4）促进β细胞凋亡等。本文主要针对活性氧的产生、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型糖尿病的发病机理。     

地塞米松和胰岛素调节猪脂肪细胞SOCS-3、OB、 GLUT4和PPARg 基因的表达

猪是研究糖尿病最理想的模型动物, 研究胰岛素和胰岛素抵抗是研究糖尿病的重要环节。为明确SOCS-3在胰岛素抵抗中的作用, 分别用100 nmol/L的胰岛素, 300 nmol/L的地塞米松处理原代培养的猪脂肪细胞诱导胰岛素抵抗; 利用半定量RT-PCR技术分别检测SOCS-3、OB、GLUT4和PPARg 基因表达变化。结果发现, 胰岛素增加了GLUT4、SOCS-3和PPARg 基因的表达, 对OB基因表达变化没有显著性影响; 地塞米松诱导的胰岛素抵抗状态下OB和SOCS-3基因表达水平升高, 而GLUT4和PPARγ基因表达水平显著下调。研究结果表明, GLUT4基因表达量水平的升高可能是由于PPARg的高表达引起, SOCS-3基因的不同表达水平对胰岛素信号的抑制效果不同。地塞米松诱导的胰岛素抵抗不仅表现在对葡萄糖转运的抑制, 也反映在抑制了胰岛素信号; 而SOCS-3基因可能是消除胰岛素抵抗的一个有效靶基因。     

ATP合成下降在β细胞胰岛素分泌障碍中的作用

胰岛β细胞胰岛素分泌过程是受多种因素协调精确控制的,ATP合成酶在这一调控网络中起着重要作用.高糖、高脂及炎症细胞因子,通过不同的信号通路,引起线粒体膜电位改变及/或ATP合成酶核心亚基表达下降,导致ATP合成速率下降,是β胰岛素分泌障碍发生的共同核心环节,在2型糖尿病病理生理过程中起了关键性作用.糖尿病动物胰岛β细胞内的ATP含量较正常β细胞明显降低,而上调2型糖尿病患者胰岛细胞ATP合成酶β亚基表达能提高ATP合成速率,增加细胞ATP含量并逆转损伤的胰岛素分泌功能.目前的研究提示,亮氨酸、肠抑素(enterostatin)及过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)能通过调控ATP合成酶β亚基表达或活性提高细胞ATP合成速率,这为改善β细胞功能障碍提供了新的思路和信息.     

GLUT4在胰岛素调控葡萄糖转运中作用

机体的血糖平衡调节主要依赖于胰岛素,其中一个重要的机制是胰岛素通过调控GLUT4的囊泡运转来调节脂肪细胞和肌细胞对葡萄糖的摄取。由胰岛素受体介导的一系列磷酸化过程能调节一些关键的GLUT4转运相关蛋白质的活性,这些蛋白质包括小GTP酶、拴系复合体和囊泡融合体。而这些蛋白质又反过来通过内膜系统调节GLUT4储存囊泡的生成、滞留,并调控这些囊泡的靶向出胞方式。了解这些过程有助于解释2型糖尿病中胰岛素耐受的机制,并可能为糖尿病提供新的靶向治疗方法。     

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.     

地塞米松和胰岛素调节猪脂肪细胞SOCS-3、OB、GLUT4和PPARγ基因的表达

猪是研究糖尿病最理想的模型动物,研究胰岛素和胰岛素抵抗是研究糖尿病的重要环节。为明确SOCS-3在胰岛素抵抗中的作用,分别用100nmol／L的胰岛素,300nmol／L的地基米松处理原代培养的猪脂肪细胞诱导胰岛素抵抗;利用半定量RT-PCR技术分别检测SOCS-3、OB、GLUT4和PPARγ基因表达变化。结果发现,胰岛素增加了GLUT4、SOCS-3和PPARγ基因的表达,对OB基因表达变化没有显著性影响;地塞米松诱导的胰岛素抵抗状态下OB和SOCS-3基因表达水平升高,而GLUT4和PPARγ基因表达水平显著下调。研究结果表明,GLUT4基因表达量水平的升高可能是由于PPARγ的高表达引起,SOCS-3基因的不同表达水平对胰岛素信号的抑制效果不同。地塞米松诱导的胰岛素抵抗不仅表现在对葡萄糖转运的抑制,也反映在抑制了胰岛素信号;而SOCS-3基因可能是消除胰岛素抵抗的一个有效靶基因。     

基因治疗糖尿病的研究进展

随着基因转移技术的进步,引导了在分子水平研究替代正常胰岛素释放功能的方法,葡萄糖刺激胰岛素分泌的β细胞系和非β细胞系的构建已有一定的进步,胰岛素基因直接转染给动物体内可以控制血糖.因此,细胞工程和基因疗法必将会为糖尿病治疗开拓广阔的前景.     

内脂素与2型糖尿病关系的研究进展

内脂素是新近被发现的主要由内脏脂肪合成的一种脂肪细胞因子,它具有类胰岛素样作用,能降低血糖和促进脂肪组织的分化与合成。内脂素还可以调节血管平滑肌的成熟和影响胰岛细胞的胰岛素的分泌,亦具有调节炎症反应和免疫功能的作用。随着研究的发展,人们对内脂素的结构特性、分布、表达调控及其生物学功能有了更加深入的认识。2型糖尿病是以胰岛素抵抗和糖代谢紊乱为特征的代谢性疾病,研究发现内脂素与2型糖尿病密切相关,其中与肥胖、胰岛素抵抗及胰岛素分泌方面的关系尤为显著,深入研究内脂素的生理和病理生理作用将会有力地促进对2型糖尿病的进一步认识、治疗与预防。     

基因工程胰岛素分泌细胞的研究

在体外构建胰岛素分泌细胞系作为糖尿病患者的胰岛细胞的代用品是国外进行糖尿病基因治疗的主要内容。１．β细胞系工程β细胞是人胰腺郎格罕氏细胞,早已被用来治疗糖尿病［１］,但是用胰腺移植治疗糖尿病有免疫排斥、供体有限以及必须纯化胰腺等困难。β细胞工程则可避...     

间充质干细胞诱导分化为胰岛分泌细胞治疗1型糖尿病

糖尿病是严重危害人类健康的一类疾病,注射胰岛素和胰岛移植虽能用于治疗糖尿病,但都存在一定的局限性。大量研究表明,间充质干细胞（mesenchymal stem cell,MSC）可以在化学以及生物因子的作用下,或通过基因转染的方式在体外被诱导分化为胰岛素分泌细胞,且移植后对糖尿病鼠模型有一定降血糖效果,因而成为糖尿病治疗领域的研究热点。文章综述了不同来源的MSC诱导分化为胰岛分泌细胞（insulin—producing cells,IPC）的方法及诱导分化后用于治疗1型糖尿病的研究进展。     

1型糖尿病治疗方法的回顾与展望

1型糖尿病是由包括病毒感染、药物接触及自身免疫在内的各种原因导致的胰岛β细胞凋亡所引起的,主要表现为由血清中胰岛素的绝对缺乏引起的高血糖。在过去数十年中,外源补充胰岛素一直是1型糖尿病的最主要治疗方法。随着人们对1型糖尿病机制的深入了解及生命科学相关技术的发展,科研工作者及临床医生开始探索治疗1型糖尿病的新方法,其中包括将分泌胰岛素的外源胰岛或干细胞移植入体内。或将胰岛素基因直接导入体内,合成并分泌体内缺乏的胰岛素等。本文对胰岛移植、干细胞和基因疗法用于治疗1型糖尿病的主要方式做一简要回顾与综述,并重点讨论近年来的研究进展及其临床应用的可行性。     

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。     

自噬在非酒精性脂肪肝合并糖尿病中的作用

在一系列应激状态下,自噬会作为一种适应性免疫应答反应出现,是细胞的自我保护机制之一。研究表明,在非酒精性脂肪肝病的早期阶段,自噬增加有助于肝内脂质降解,缓解病情;而在后期阶段,自噬增加却会加剧病情发展。胰岛素抵抗可能会促使非酒精性肝病发生糖尿病,β细胞功能缺陷和胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的两种最主要病理生理机制。多项研究证实,自噬增加能提高胰岛素敏感性,对维持胰岛β细胞的结构、数量以及功能也有重要作用。旨在阐述自噬在非酒精性脂肪肝病以及非酒精性脂肪肝病合并糖尿病治疗中的作用。     

Sirtuins家族在DNA损伤修复中的作用

Sirtuins家族蛋白是一类依赖NAD的去乙酰化酶,属于第Ш类去乙酰化酶(HDACs),哺乳动物Sirtuins家族成员共有7个(SIRT1-7),其主要具有去乙酰化酶的活性,可以使多种蛋白发生去乙酰化,进而参与DNA的损伤修复、基因的转录调控、细胞凋亡、代谢及衰老等诸多生物进程。本文主要对Sirtuins家族在DNA损伤修复中的作用及其相关机制进行阐述。