高级糖基化终末产物(AGEs)对糖尿病胰岛β细胞损伤的作用研究

摘要

糖尿病是由于胰岛素绝对或相对不足而导致的一种全身性代谢紊乱综合症。胰岛β细胞的功能和数量在糖尿病的发生发展中起着决定性的作用。一系列研究提示，炎症因子以及糖脂毒性等诱导胰岛β细胞分泌胰岛素的功能障碍和细胞凋亡，与糖尿病密切相关。糖尿病患者的主要表现是高血糖，持续增高的血糖与血浆中的蛋白质、脂类等生物大分子发生非酶促糖基化反应，从而产生一类毒性物质——高级糖基化终产物(Advanced Glycation End products，AGEs)。AGEs易在体内蓄积，且具有比高糖更强的胰岛β细胞毒性作用，提示AGEs可能是介导糖尿病持续恶化的重要因素。近年来食品加工技术的革新，也引入了大量外源性AGEs，由于机体对AGEs的清除速率非常缓慢，造成AGEs在体内蓄积。已有证据显示，即使给正常机体高AGEs膳食，也能引发胰岛素抵抗以及其他疾病。因此，AGEs可能作为导致糖尿病的始动因素。然而，AGEs导致糖尿病及其并发症的机理并不十分明确。纠正由于AGEs水平过高引起的病理损伤也显得非常迫切。基于AGEs在糖尿病发生发展过程中所扮演的重要角色，我们对其损伤胰岛β细胞的机制展开研究，主要结果如下:1.糖化血清(GS)可以模拟糖尿病人体内高AGEs的环境，借助于GS，在大鼠胰岛β细胞系INS-1细胞和原代胰岛中开展研究，发现短期处理（48 h内）细胞的胰岛素合成和分泌功能明显受到抑制，其原因是因为GS加速了转录因子Pdx1和Mafa的蛋白降解，造成Pdx1和Mafa蛋白表达缺陷;2.而延长处理时间(48 h后)，INS-1细胞出现大量凋亡，其原因是GS抑制了抗凋亡基因Bcl2和Bcl211的表达，造成线粒体源性的凋亡;3.有趣的是，GS对胰岛β细胞的损伤作用都能被过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)激动剂曲格列酮（TRO）所逆转。这项研究不但丰富了AGEs对胰岛β细胞损伤作用的机制;还为治疗AGEs的损伤提供了潜在的靶标。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 胰岛β细胞与糖尿病的关系

1．1．1 胰岛β细胞的增殖、新生和凋亡

1．1．2 胰岛β细胞损伤的可能机制

1．2 AGEs与糖尿病的关系

1．2．1 AGEs的来源

1．2．2 AGEs-RAGE轴介导的信号通路

1．2．3 AGEs与糖尿病

1．3 PPARγ与糖尿病的关系

1．3．1 PPARγ在改善外周胰岛素抵抗中的作用

1．3．2 PPARγ在胰岛β细胞中的作用

1．4 展望

第2章 AGEs-RAGE信号轴介导胰岛β细胞损伤

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．3 结果

2．3．1 定性定量分析糖化血清(GS)中AGEs的含量

2．3．2 GS对胰岛素合成和GSIS功能都有抑制作用

2．3．3 GS诱导胰岛β细胞发生线粒体源性的凋亡

2．3．4 AGEs-RAGE轴介导了胰岛β细胞损伤

2．4 分析和讨论

第3章 AGEs诱导胰岛β细胞损伤的分子机制

3．1 前言

3．2 材料与方法

3．3 结果

3．3．1 探讨GS抑制胰岛β细胞功能的机制

3．3．2 初步探讨GS诱导细胞凋亡的机制

3．4 分析和讨论

第4章 PPARγ激活抵抗AGEs诱导的胰岛β细胞损伤

4．1 前言

4．2 材料与方法

4．3 结果

4．3．1 GS协同增强了TRO对PPARγ的激活

4．3．2 TRO缓解GS对胰岛β细胞的功能损害作用及作用机制

4．3．3 PPARγ激活促进胰岛β细胞存活

4．3．4 在大鼠原代胰岛上探讨PPARγ激活的效应

4．4 分析和讨论

第5章 结论

附录 定量RT-PCR引物序列

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢