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[目的]Betatrophin是由肝脏分泌的激素样蛋白质,有研究报道其可促进正常成体胰岛β细胞增殖。目前研究发现多数胰岛相关疾病都涉及胰岛β细胞数量及功能的改变。我们前期研究发现ISL-1在成体胰岛β细胞中具有重要的抗凋亡和促增殖双重功能,其在磷酸化状态下发挥抗凋亡功能,而在去磷酸化状态下发挥促增殖功能。但ISL-1发挥双重功能时的上游调控分子仍不清楚,本研究重点为明确Betatrophin是否通过调控ISL-1及磷酸化状态下的ISL-1(p-ISL-1)从而影响成体胰岛β细胞的增殖,探索Betatrophin通过何种途径调控ISL-1表达,为胰岛相关疾病提供基础理论并为临床研究提供新的思路。[方法]首先,使用慢病毒包装系统在HIT-T15及NIT-1细胞中构建Betatrophin过表达稳转细胞株,并经嘌呤霉素筛选及扩大培养后,通过Western Blot、Real-time RT-PCR对稳转株细胞进行鉴定,在蛋白质和mRNA水平检测Betatrophin表达。其次,使用已构建成功的Betatrophin过表达稳转细胞株HIT-T15 Betatrophin OE、NIT-1 Betatrophin OE 以及各自的对照组细胞,通过 Western Blot 和 Real-time RT-PCR检测ISL-1和p-ISL-1的表达,通过MTS法及EdU掺入实验检测细胞增殖情况,通过流式细胞仪检测细胞凋亡水平,通过Co-IP检测ISL-1促增殖复合体ISL-1/Set7/9/PDX-1 及抗凋亡复合体 ISL-1/MDM2/P53中PDX-1及P53的表达水平。最后,结合生物信息学分析,筛选Betatrophin在正常胰岛β细胞中可能的相关因子,并通过Co-IP方法证实该蛋白质-蛋白质相互作用。使用信号通路特异性抑制剂阻断该相互作用后,通过Western Blot和Real-time RT-PCR检测ISL-1和磷酸化ISL-1的表达。[结果]第一,构建 Betatrophin 过表达的 HIT-T15 Betatrophin OE 和 NIT-1 Betatrophin OE稳转细胞株,与HIT-T15细胞对照组相比,过表达Betatrophin后,Betatrophin mRNA和蛋白表达量分别升高了4.16倍(p<0.01)和3.11倍(p<0.001);与NIT-1细胞对照组相比,过表达Betatrophin后,BetatrophinmRNA和蛋白表达量分别升高了12.52倍(p<0.01)和78.1%(p<0.001),并且在细胞培养基中检测到Betatrophin,提示过表达 Betatrophin 的 HIT-T15 Betatrophin OE 和 NIT-1 Betatrophin OE稳转细胞株构建成功。第二,Betatrophin过表达的HIT-T15细胞,其ISL-1 mRNA表达量升高了 1.78倍(p<0.01),ISL-1蛋白表达量升高了 40%(p<0.01),p-ISL-1蛋白表达量降低了 49.0%(p<0.001);Betatrophin 过表达的 NIT-1 细胞,其 ISL-1 mRNA 表达量升高了 7.8 倍(p<0.001),ISL-1 蛋白表达量升高了 1.71 倍(p<0.001),p-ISL-1 蛋白表达量降低了 60.3%(p<0.001)。提示Betatrophin可促进ISL-1表达并降低ISL-1第33位丝氨酸磷酸化。第三,过表达Betatrophin,MTS法提示胰岛β细胞增殖速度加快。EdU掺入实验显示过表达Betatrophin后,与对照组相比,HIT-T15细胞EdU阳性细胞数增加了 34.01%(p<0.01),NIT-1 细胞 EdU 阳性细胞数增加了 79.33%(p<0.05)。过表达Betatrophin,与对照组相比,HIT-T15细胞凋亡率降低了 24.2%(p<0.0001),NIT-1细胞凋亡率降低了 32.1%(p<0.0001)。表明Betatrophin可促进胰岛β细胞增殖并增强其抗凋亡能力。第四,过表达Betatrophin,ISL-1促增殖复合体中的促增殖组分PDX-1表达升高,ISL-1抗凋亡复合体中的抗凋亡组分P53表达下降。第五,Betatrophin与P110存在蛋白质-蛋白质相互作用。第六,在加入PI3K-Akt信号通路抑制剂LY294002后,与对照组相比,过表达Betatrophin的HIT-T15细胞,其ISL-1的mRNA 表达量降低了 42.5%(p<0.0001),ISL-1蛋白表达量降低了40%(p<0.001),p-ISL-1蛋白表达量升高了 34.78%(p<0.001);过表达Betatrophin的NIT-1细胞,其ISL-1的mRNA表达量降低了53.7%(p<0.01),ISL-1 蛋白表达量降低了 62.1%(p<0.001),p-ISL-1 蛋白表达量升高了 35.29%(p<0.001)。表明Betatrophin通过介导PI3K-Akt信号通路调控ISL-1表达及ISL-1磷酸化修饰。[结论]1.Betatrophin通过促进ISL-1的表达与降低ISL-1磷酸化水平,从而调控ISL-1的生物学功能,进而促进胰岛β细胞增殖。2.Betatrophin通过介导PI3K-Akt通路调控ISL-1表达及翻译后修饰。