过氧亚硝基阴离子介导的PTEN上调在细胞因子诱导的β细胞凋亡中的作用

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

无论是1型糖尿病(type1 diabetes,T1DM)还是2型糖尿病(type2 diabetes,T2DM),都以明显的胰岛β细胞缺失为特征。凋亡是β细胞缺失的主要形式,是胰岛素缺乏的直接原因,在糖尿病发生发展中发挥重要作用。在T1DM中,由巨噬细胞和T细胞分泌的炎性细胞因子,如IL-1β、TNFα和IFNγ等,是β细胞功能下降和损伤的主要诱导因素。而越来越多的证据表明,在T2DM中,炎性细胞因子也发挥着重要作用。这些证据提示阻断细胞因子介导的信号通路可能是抑制胰岛β细胞缺失的有效途径。Phosphatase and tensin homolog(PTEN),一个肿瘤抑制基因,在许多人类肿瘤中存在缺失或变异,是PI3K-Akt信号通路主要的负调控因子。PTEN功能的下调可以激活Akt生存信号途径,导致细胞过度增生及凋亡抑制,从而导致肿瘤的形成。但是,近来的研究表明PTEN的作用不仅仅限于肿瘤方面。在肝脏、肌肉、脂肪为主的胰岛素靶器官中,PTEN缺失可以影响葡萄糖的代谢,抑制小鼠中糖尿病的发生。更为重要的是,胰腺特异性敲除PTEN可以抑制链脲菌素(streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病的发生,减少β细胞凋亡,但其具体机制尚不明确。细胞因子介导的细胞毒性是STZ发挥作用的主要机制之一,而且很多证据表明细胞因子通过诱导凋亡导致β细胞缺失。因此我们猜测PTEN可能在细胞因子诱导的β细胞凋亡中发挥一定作用。有报道证实,活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)及活性氮簇(reactive nitrogen species,RNS)的过度生成在细胞因子诱导的β细胞凋亡中发挥关键作用。由一氧化氮(nitric oxide,NO)和氧自由基反应生成的过氧亚硝基阴离子(Peroxynitrite,ONOO-),比二者具有更强的氧化活性。清除ONOO-可以减少非肥胖糖尿病(non obese diabetic,NOD)小鼠中细胞因子导致的β细胞损伤,降低其糖尿病的发病。在βTC3细胞中表达calbindin-D28k可以通过抑制ONOO-的形成抵抗细胞因子诱导的凋亡。这些结果提示ONOO-在细胞因子诱导的胰岛β细胞凋亡中发挥了关键作用。另外,研究表明氧化应激是PTEN表达/功能发生改变的重要调节因素。有研究指出在原代神经元细胞中,ONOO-可以抑制PTEN的作用,从而激活PI3K- Akt信号通路,抑制凋亡,发挥神经保护作用。而也有研究证实在人脐静脉内皮细胞中,高糖通过ONOO-介导PTEN上调,抑制Akt通路,从而促进细胞凋亡。可见,在不同条件下,ONOO-对PTEN表达的调控作用并不相同。因此,本实验将探讨PTEN在细胞因子诱导的胰岛β细胞凋亡中的作用以及ONOO-对PTEN的表达是否具有调控作用。实验内容如下:
　　第一部分:PTEN参与细胞因子诱导的β细胞凋亡
　　目的:探讨PTEN是否参与细胞因子诱导的β细胞凋亡。
　　方法:建立细胞因子诱导β细胞凋亡模型,采用Western Blotting方法初步确定细胞因子诱导的β细胞凋亡中是否涉及PTEN的改变,并对其下游信号Akt的变化进行观察。
　　结果:经MTT比色试验、Hoechst染色及Caspase-3活性检测,三种细胞因子混合处理(IL-1β:2 ng/ml; TNFα:5 ng/ml; IFNγ:25 ng/ml)可诱导明显的βTC-6细胞损伤,并且凋亡是其主要形式。Western Blotting结果显示,在细胞因子诱导的βTC-6细胞凋亡中,PTEN表达增加,其磷酸化增强,Akt磷酸化受到抑制。
　　结论:PTEN参与了细胞因子诱导β细胞凋亡的过程。而且,PTEN通过磷酸化使其蛋白稳定性增加,可能是细胞因子处理后其表达上调的重要机制之一。
　　第二部分:PTEN敲减对细胞因子诱导β细胞凋亡的影响
　　目的:探讨PTEN敲减对细胞因子诱导β细胞凋亡的影响。
　　方法:采用RNA干涉方法敲减PTEN,通过MTT比色试验、Hoechst染色、Caspase-3活性检测观察细胞因子诱导的凋亡情况。采用Western Blotting方法观察PTEN敲减对Akt的影响。
　　结果:瞬时转染PTEN siRNA后,PTEN和p-PTEN的基础表达明显降低,同时也抑制了细胞因子诱导的PTEN表达增加及其磷酸化增强。PTEN敲减可明显减少细胞因子诱导的β细胞凋亡,并且逆转细胞因子对Akt活化的抑制。
　　结论:细胞因子诱导的β细胞凋亡及Akt抑制是PTEN依赖性的。第三部分:ONOO-介导了细胞因子诱导的PTEN上调
　　目的:探讨ONOO-在细胞因子诱导的PTEN上调中的作用。
　　方法:ELISA法检测细胞因子诱导的ONOO-的形成;加入三种抗氧化剂(NAC:氧自由基的清除剂;L-NMMA:一氧化氮合成酶的抑制剂; UA:ONOO-的清除剂)对细胞进行预处理,观察ONOO-的形成、细胞凋亡情况及PTEN-Akt信号通路的改变;直接加入外源性ONOO-处理细胞,并对PTEN进行干涉,进一步确定ONOO-对细胞凋亡及PTEN-Akt信号通路的影响。同时采用非还原电泳观察PTEN的氧化修饰。
　　结果:细胞因子处理可以促进ONOO-形成,加入三种抗氧化剂后,ONOO-形成减少,细胞凋亡受到抑制,PTEN-Akt通路得到部分恢复。直接加入外源性ONOO-可以诱导β细胞凋亡,且对PTEN-Akt信号通路的影响与细胞因子相似,而且干涉PTEN同样可以部分逆转ONOO-导致的细胞凋亡及信号通路的改变。但是,细胞因子处理不能使PTEN氧化。
　　结论:在细胞因子诱导的β细胞凋亡中,ONOO-介导了PTEN的上调。但在此过程中,没有发生PTEN的氧化。

著录项

作者
厚荣荣;
展开▼
作者单位

第四军医大学;

展开▼
授予单位第四军医大学;
学科内科学
授予学位博士
导师姓名姬秋和;
年度 2010
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类糖尿病;
关键词
过氧亚硝基阴离子介导; PTEN蛋白; 胰岛β细胞; 糖尿病; 负调控因子;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 过氧亚硝基阴离子介导的烟气氮氧化合物在吸入性肺损伤中的作用机理 [J] . 邱榕 ,蒋勇 ,范维澄 . 消防科学与技术 . 2004,第005期
2. 过氧亚硝基阴离子诱导大鼠气道上皮细胞凋亡及其机制探讨 [J] . 赵瑞景 ,周卫华 ,张玉娜 . 河北医科大学学报 . 2009,第007期
3. 过氧亚硝基阴离子介导内毒素致肺血管损伤及胆囊收缩素的保护作用 [J] . 谷振勇 . 生理科学进展 . 2001,第002期
4. 过氧亚硝基阴离子介导内毒素致肺血管损伤及胆囊收缩素的保护作用 [J] . 谷振勇 ,凌亦凌 . 中国病理生理杂志 . 2000,第010期
5. 丹皮酚拮抗过氧亚硝基阴离子致大鼠成骨细胞凋亡的作用 [J] . 齐锦生 ,王辉 ,牛涛 . 中草药 . 2006,第5期
6. 丙泊酚对脂多糖诱导脐静脉内皮细胞生成过氧亚硝基阴离子的影响 [C] . 高巨 ,招伟贤 ,肖建斌 . 中华医学会第二届全国重症医学大会 . 2007
7. 过氧亚硝基阴离子介导内毒素致肺血管损伤及胆囊收缩素的保护作用 [A] . 谷振勇 . 1999

过氧亚硝基阴离子介导的PTEN上调在细胞因子诱导的β细胞凋亡中的作用

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅