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目的：2型糖尿病的主要发病机制是胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足，许多的研究指出，加速的细胞凋亡导致了胰岛细胞功能受损及胰岛β细胞数量的减少，从而引起β细胞功能进展性的损害。研究发现，过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)能拮抗凋亡刺激因子诱导的细胞凋亡。核因子—kappa B(NF—κB)在相当广泛的病理生理过程中起调控作用，其中包括细胞凋亡现象，PGC-1α受不同信号转导通路调控而表达上调或下降，NF—κB通路也是其一，研究显示NF—κB通路对PGC-1α的调节在几种不同的细胞模型中并不一致，而且在胰岛β细胞中它们的各自作用及相互作用仍不是很清楚。本研究拟用棕榈酸培养的小鼠βTC3细胞作为细胞模型，以探讨在脂毒性胰岛β细胞凋亡模型中PGC-1α的表达及其与NF—κB经典通路和非经典通路的关系。
方法：⑴不同浓度棕榈酸(0.25mM，0.50mM，1.0mM)处理的βTC3细胞12小时，利用Hoechst33258核荧光染色检测棕榈酸对胰岛β细胞凋亡的影响。⑵不同浓度棕榈酸(0.25mM，0.50mM，1.0mM)处理βTC3细胞12小时后，利用RT—PCR方法检测PGC-1α的mRNA表达。⑶不同浓度棕榈酸(0.25mM，0.50mM，1.0mM)处理的βTC3细胞12小时，提取细胞总蛋白利用Western blot方法检测NF—κB经典通路中IKKβ、IKBα蛋白与非经典通路中NIK、Rel—B蛋白的表达。⑷0.50mM棕榈酸处理βTC3细胞4、6、8、10、12小时后，提取细胞总蛋白利用Western blot方法检测NF—κB经典通路中IKKβ、IKBα蛋白与非经典通路中NIK、Rel—B蛋白的表达。⑸在0.50mM棕榈酸处理βTC3细胞前15分钟预孵NF—κB经典通路抑制剂MG132(5μM，10μM)，12小时后用RT—PCR的方法检测PGC-1α的表达并用Hoechst33258核荧光染色检测细胞凋亡。
结果：①Hoechst33258核荧光染色发现0.50mM及1.0mM棕榈酸处理组βTC3细胞凋亡率较正常对照组明显增高(p<0.01)。②在不同浓度棕榈酸(0.25mM，0.50mM，1.0mM)处理的βTC3细胞中，0.25mM处理组PGC-1α mRNA呈现表达上调(p<0.05)，0.50mM及1.0mM处理组表达下调(前者p<0.05，后者p<0.01)。③NF—κB经典通路中IKKβ蛋白的表达在0.50mM及1.0mM浓度的棕榈酸处理组较对照组呈现上调，并有统计学差异(前者p<0.05，后者p<0.01)，IKBα蛋白的表达在0.50mM及1.0mM浓度的棕榈酸处理组较对照组呈现下调，并有统计学差异(前者p<0.05，后者p<0.01)。NF—κB非经典通路中NIK蛋白的表达随着棕榈酸的浓度增加呈现下调，且0.50mM及1.0mM浓度的棕榈酸处理组与对照组之间有显著差异(P<0.05)。Rel—B蛋白的表达随着棕榈酸的浓度增加呈现下调，且0.50mM及1.0mM浓度的棕榈酸处理组与对照组之间有显著差异(前者p<0.05，后者p<0.01)。④以0.50mM棕榈酸处理4、6、8、10、12小时后，IKKβ蛋白的表达随着棕榈酸作用时间的延长呈现上调，且10h及12h处理组与对照组之间有显著差异(p<0.05)，IKBα蛋白的表达随着棕榈酸作用时间的延长呈现下调，且12h处理组与对照组之间有显著差异(p<0.05)。NIK蛋白的表达随着棕榈酸作用时间的延长呈现下调，且10h及12h处理组与对照组之间有显著差异(p<0.05)。Rel—B蛋白的表达随着棕榈酸作用时间的延长呈现下调，且12h处理组与对照组之间有显著差异(p<0.05)。⑤在棕榈酸处理前15分钟预孵NF—κB经典通路抑制剂MG132(5μM，10μM)，12小时后用RT—PCR的方法检测PGC-1α的表达，预孵处理组PGC-1α表达相对于棕榈酸处理组上调(p<0.05)，不同浓度MG132预孵处理组细胞凋亡率较棕榈酸处理组显著下降(p<0.01)。
结论：⑴在棕榈酸诱导的βTC3细胞凋亡模型中，PGC-1α的mRNA的表达下调，PGC-1α可能参与棕榈酸诱导的胰岛β细胞凋亡。⑵在棕榈酸诱导的βTC3细胞凋亡模型中，NF—κB经典通路被激活而同时非经典通路被抑制。⑶NF—κB经典通路抑制剂可部分拮抗棕榈酸诱导的PGC-1α的下调并减少棕榈酸诱导的细胞凋亡，棕榈酸可能通过激活NF—κB经典通路导致PGC-1α表达下降从而介导β细胞凋亡。