应用免疫疗法治疗2型糖尿病的动物实验研究

摘要

糖尿病（diabetes mellitus）是由体内胰岛素相对或绝对不足，或靶细胞对胰岛素敏感性降低，或胰岛素本身存在结构上的缺陷而引起的体内碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢紊乱的一种慢性疾病。据世界卫生组织最新公布数据显示，糖尿病已成为继心脑血管疾病、恶性肿瘤之后的第三大疾病。全球糖尿病患者目前已有3.82亿人，其中，2型糖尿病（T2DM）患者占糖尿病患者总数的90%以上。据估计全世界每分钟就有6人死于该病，T2DM已成为一个严峻的健康问题。然而，至今尚无针对病因的特异性的药物问世。 T2DM 的特征是胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能丧失甚至凋亡。肥胖伴随着慢性低水平的炎症状态，是引起T2DM 的主要风险因素。目前认为，高血糖，淀粉样蛋白沉积，氧化应激，炎症因子IL-1β等的大量释放是诱发胰岛素抵抗和β细胞凋亡从而导致T2DM的主要机理，而这些机理都与组织炎症密切相关。 免疫治疗已成为T2DM治疗领域研究的热点。在本论文工作中，我们分别从被动免疫治疗和主动免疫治疗两个方向入手，一方面探索了人静脉注射用免疫球蛋白（IVIg）对hIAPP转基因小鼠的治疗作用；另一方面，我们设计并制备了一种特异靶向IL-1β的新型T2DM 治疗性疫苗A1β，研究了其对于KK-Ay小鼠的治疗作用。我们的研究结果表明，IVIg和A1β疫苗都能够明显降低T2DM模型小鼠的血糖水平，改善血糖控制，增强胰岛素敏感性，抑制β细胞凋亡，改善胰岛功能，降低炎症水平。进一步对它们的作用机理进行了初探，发现 IVIg是通过降低胰脏组织中IAPP毒性寡聚体的水平，增进β细胞的自噬功能，调节NF-κB炎症信号通路的正常化，降低IL-1β，TNF-α和IL-6等炎症因子的水平等途径发挥疗效；而A1β疫苗则是从根本上下调了机体IL-1β的基因表达水平，抑制炎症因子的产生，纠正了胰岛和机体系统炎症状态，从而起到保护胰岛功能，改善血糖代谢的作用。此外，IVIg和A1β疫苗两种免疫制剂都具有安全性较高，副作用小的优点。我们的研究工作揭示了IVIg和A1β疫苗在T2DM以及其他炎症相关的疾病治疗方面具有良好的临床应用前景。

目录

声明

符号说明

前言

1.1 2型糖尿病（T2DM）的研究现状

1.1.1 T2DM的简介

1.1.2 T2DM的发病机制

1.1.3 T2DM的治疗策略

1.2静脉注射用免疫球蛋白（IVIg）的研究进展

1.2.1 IVIg的简介

1.2.2 IVIg的作用机制

1.2.3 IVIg的临床研究

1.3 IL-1β的研究进展

1.3.1 IL-1β的简介

1.3.2 IL-1β的作用机理

1.3.3 IL-1β的临床研究

1.4 研究目的与意义

2 材料与方法

2.1 实验动物

2.2 实验试剂

2.3 主要实验仪器

2.4 主要溶液的配制

2.5 试验方法

2.5.1 IVIg对hIAPP转基因小鼠的治疗作用研究

2.5.2 靶向IL-1β的新型T2DM治疗性疫苗A1β对KK-Ay小鼠的治疗作用

2.6 统计学分析

3 结果与分析

3.1 IVIg对hIAPP转基因小鼠的治疗作用研究

3.1.1 IVIg改善了hIAPP转基因小鼠的糖耐量

3.1.2 IVIg提高了hIAPP转基因小鼠的胰岛素敏感度

3.1.3 IVIg提高了hIAPP转基因小鼠的β细胞数量并抑制了β细胞的凋亡

3.1.4 IVIg改善了hIAPP转基因小鼠胰岛的组织形态

3.1.5 IVIg降低了hIAPP转基因小鼠胰岛内IAPP的水平

3.1.6 IVIg减少了hIAPP转基因小鼠胰岛内毒性寡聚体水平

3.1.7 IVIg降低了hIAPP转基因小鼠胰脏内的炎症水平

3.1.8 IVIg抑制了hIAPP转基因小鼠体内NF-κB信号通路的激活

3.1.9 IVIg提高了hIAPP转基因小鼠β细胞的自噬功能

3.2靶向IL-1β的新型T2DM治疗性疫苗A1β对KK-Ay小鼠治疗作用的研究

3.2.1 A1β免疫KK-Ay小鼠诱导产生了较高的免疫应答

3.2.2 A1β免疫抑制了KK-Ay小鼠体重和血糖的增长

3.2.3 A1β免疫改善了KK-Ay小鼠的血糖控制

3.2.4 A1β免疫改善了KK-Ay小鼠对胰岛素的敏感性

3.2.5. A1β疫苗提高了KK-Ay小鼠胰岛β细胞的量，抑制了β细胞的凋亡

3.2.6. A1β疫苗促进了KK-Ay小鼠β细胞的增殖

3.2.6. A1β疫苗下调了KK-Ay小鼠IL-1β基因表达

4 讨论

5结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况