转录因子Pdx1在胰腺发育及糖尿病中的研究进展

Pdx1 (pancreatic and duodenal homeobox 1)是一种同源框转录因子,在胰腺发育及β细胞功能维持中起重要调控作用。研究发现,Pdx1基因纯合缺失会导致胰腺发育不全;在β细胞成熟与分化过程中,Pdx1通过协同其他因子或以顺式调控的方式参与调节;此外,Pdx1可以直接与胰岛素启动子结合,调节胰岛素合成与分泌。近来针对Pdx1的研究表明,它在β细胞重塑、基因编辑及药物开发等方面具有重要作用。现就Pdx1在胰腺发育中的作用机制及其在糖尿病治疗中的进展进行综述。     

胰腺早期发育及终末分化细胞重编程为胰岛β细胞的研究进展

1型糖尿病是一种由于自体免疫细胞破坏分泌胰岛素的?细胞而引起胰岛素绝对缺乏的自体免疫病。疾病患者需要依靠外源性途径来补给胰岛素,但胰岛素注射治疗不能根治病症,也不能有效地预防糖尿病并发症。多能性干细胞以及体细胞重编程产生胰岛素分泌细胞为根治1型糖尿病提供了可能。编程性的细胞能被用来进行移植治疗和药物筛选,为1型糖尿病的治疗带来了新的希望。当前,通过相关转录调节因子重编程终末分化细胞为胰岛?细胞已经取得了很大进展。文章对胰腺早期发育、胰腺相关转录调控因子及目前利用终末分化细胞重编程产生胰岛?细胞的研究内容进行了综述。     

lncRNA TUG1在胰岛β细胞分泌胰岛素中的功能研究

目的:关于lncRNA TUG1在体内外胰岛β细胞分泌胰岛素中的功能研究。方法:通过qRT-PCR检测lncRNA TUG1在小鼠胰腺,脑,肌肉等不同组织的表达。体外干扰MIN6胰岛素瘤细胞系lncRNA TUG1后,通过MTT法和流式细胞计数检测对β细胞增殖和周期影响;通过GSIS检测β细胞不同糖浓度刺激下的胰岛素分泌水平;采用qRT-PCR检测β细胞Insulin及相关特异转录因子Pdx1,Maf A,Neuro D,Glut2的变化;外源性封闭正常成年小鼠中lncRNA TUG1的表达后,采用ELISA法检测对血清胰岛素的影响,采用免疫组化检测对胰岛形态的影响。结果:lncRNA TUG1在胰腺组织中高度表达。干扰lncRNA TUG1后可致β细胞增殖活力受到抑制,糖刺激下的胰岛素分泌水平下降,Insulin及相关特异转录因子Pdx1,Maf A,Neuro D,Glut2减少;外源性封闭正常成年小鼠中lncRNA TUG1的表达后,血清胰岛素减少,胰岛面积减小。结论:干扰lncRNA TUG1后在体内外均可导致胰腺β细胞分泌胰岛素减少,提示lncRNA TUG1可在体内外影响β细胞的胰岛素分泌,lncRNA TUG1是调节胰岛β细胞功能的因素之一。     

糖尿病中蛋白酪氨酸磷酸酶的研究进展

糖尿病是由于胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗引起的以血糖升高为特征的代谢性疾病。有研究发现一些蛋白酪氨酸磷酸酶(proteintyrosine phosphatases,PTP)在胰岛素受体信号途径、胰岛素分泌和胰腺β细胞受自身免疫细胞攻击等生理或病理过程中起重要作用。以PTP1B、TCPTP和LYP为代表的PTP通过将底物去磷酸化,拮抗激酶催化的磷酸化反应,在一些信号通路中起到负相调节的作用。在糖尿病患者中发现这些PTP的单核苷酸突变使蛋白表达增加或酶活力增强,因而施用这些潜在靶蛋白的小分子抑制剂成为治疗1型或2型糖尿病可能的新疗法。而PTPIA-2/IA-2β的胞内磷酸酶结构域被发现是大量1型糖尿病患者的自身免疫原,因此可针对PTPIA-2/IA-2β发展早期诊断并预防1型糖尿病的试剂盒。     

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.     

大鼠BTCe对体外培养胰岛保护作用及对糖尿病大鼠降糖作用的研究

β细胞素(betacellulin,BTC)是目前较受关注的胰岛再生因子,但其促胰腺、胰岛再生的机制不清.BTCe是betacellulin的功能片段,促细胞增殖能力与BTC相同.实验通过原核表达方法获得BTCe蛋白,MTT法证实其促3T3-L1细胞增殖能力.将BTC或BTCe作用于原代培养的大鼠胰岛,观察其对胰岛分泌的急性及长期影响作用,实时定量PCR及免疫荧光检测胰岛内关键基因的表达.将质粒pcDNA3.1-BTCe注射入链脲霉素(STZ)诱导的糖尿病大鼠肌肉中,观察对大鼠血糖的影响作用.加入BTC或BTCe可明显提高体外培养大鼠胰岛的GSIS水平,但实时定量PCR及免疫荧光显示胰岛内4种关键基因的表达并无明显变化;pcDNA3.1-BTCe转染糖尿病大鼠15～20天后血糖出现下降,糖耐量明显改善;免疫荧光显示:胰腺内有大量PDX-1 的导管细胞及胰岛素阳性细胞出现.推测BTC及BTCe对体外长期培养的大鼠胰岛具有一定的保护作用,可能通过促进胰腺内PDX-1 的导管细胞及胰岛素阳性细胞的增殖、诱导对STZ诱导的糖尿病大鼠的高血糖具有一定缓解作用.     

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.     

细胞因子在1型糖尿病中的作用

1型糖尿病是T细胞介导的以胰腺β细胞特异性损伤为特征的炎症性自身免疫疾病,侵润胰岛的巨噬细胞,淋巴细胞等产生的细胞因子如白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α、干扰素-α、干扰素-γ、肿瘤坏死因子-β和白细胞介素-2等通过诱导胰腺β细胞凋亡/坏死和胰岛素分泌缺陷、调节T细胞的活化和种群比例,以及调控T细胞对β细胞的免疫识别和杀伤等,在1型糖尿病的发生和发展中起关键作用。     

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.     

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。