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目的: 通过不同浓度葡萄糖和胰高血糖素(Glucagon, GC)处理MIN6细胞(胰岛β细胞系),并在添加蛋白激酶A(Protein kinase A, PKA)信号通路刺激剂异丙肾上腺素(Isoprenaline, ISO)前后检测PKA的变化及胰岛素的分泌,进一步探讨PKA在GC促进MIN6细胞胰岛素分泌中的作用。 方法: 1. 体外培养小鼠MIN6细胞并每天换液,当细胞生长到一定密度后传代用于实验; 2. 将细胞分成三组,分别加入0mmol/L(无糖)、2.8mmol/L(低糖)和16.7mmol/L(高糖)三个葡萄糖浓度,在此基础上分别设置0ng/L、500ng/L和1000ng/L三个浓度水平的GC进行干预,将对PKA表达敏感的AKR质粒及空白质粒PCDNA3.1用电穿孔转染法分别转入MIN6细胞,利用融合了生物传感器的荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer, FRET)技术在添加刺激剂ISO前后实时定量检测各组细胞内PKA的变化; 3. 酶联免疫吸附剂测定法(Enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)分别检测添加刺激剂 ISO前后不同处理组的细胞上清液中胰岛素的分泌量; 4. 收集数据并进行统计分析。 结果: 1. 基于FRET的生物传感器技术检测不同浓度葡萄糖环境下不同浓度GC干预对PKA的影响: ①无糖时:500ng/L GC阶段较空白处理和0ng/L GC阶段显著上升,1000ng/L GC阶段较空白处理和0ng/L GC阶段显著上升,ISO阶段较各阶段均显著上升(P<0.05); ②低糖时:0ng/L GC阶段较空白处理阶段显著上升,500ng/L GC阶段较空白处理和0ng/L GC阶段显著上升,1000ng/L GC阶段较空白处理和0ng/L GC阶段显著上升,ISO阶段较各阶段均显著上升(P<0.05); ③高糖时:0ng/L GC阶段较空白处理阶段显著上升,500ng/L GC阶段较空白处理和0ng/L GC阶段显著上升,1000ng/L GC阶段较空白处理和0ng/L GC阶段显著上升,ISO阶段较各阶段均显著上升(P<0.05); ④不同浓度GC干预对PKA生成影响的比较:无糖组各浓度GC阶段之间无显著差异(P>0.05),低糖组和高糖组1000ng/L GC阶段均显著高于500ng/L GC阶段(P<0.05); 2. ELISA检测不同浓度GC对各组细胞分泌胰岛素的影响: ①无ISO时:无糖1组中,1000ng/L GC干预后高于500、0ng/L时,500ng/L GC干预后高于0ng/L时(P<0.05)。低糖1组中,1000ng/L GC干预后高于500、0ng/L时,500ng/L GC高于0ng/L时(P<0.05)。高糖1组中,1000ng/L GC干预后高于500、0ng/L时,500ng/L GC干预后高于0ng/L时(P<0.05); ②添加ISO后:无糖2组中,1000ng/L GC干预后高于500、0ng/L时,500ng/L GC干预后高于0ng/L时(P<0.05)。低糖2组中,1000ng/L GC干预后高于500、0ng/L时,500ng/L GC干预后高于0ng/L时(P<0.05)。高糖2组中,1000ng/L GC干预后高于500、0ng/L时,500ng/L GC干预后高于0ng/L时(P<0.05); ③添加ISO前后胰岛素分泌量差值的比较:无糖时,1000ng/L GC干预后高于0ng/L时(P<0.05);低糖时,1000ng/L GC干预后高于0ng/L时,500ng/L GC干预后高于0ng/L时(P<0.05);高糖时,1000ng/L GC干预后高于500、0ng/L时,500ng/L GC干预后高于0ng/L时(P<0.05)。 结论: 1. GC以浓度递增的形式通过增加MIN6细胞内PKA的浓度来促进胰岛素分泌; 2. 添加刺激剂ISO后GC增加PKA及胰岛素分泌的作用更加明显,说明GC促进胰岛素分泌的作用通过第二信使信号系统PKA通路途径实现; 3. GC通过增加PKA的浓度促进胰岛素分泌的作用具有一定的葡萄糖依赖性。