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截至2025年,糖耐量受损人群将增加到4.72亿人,并且其中40-50%的人会发展为II型糖尿病。糖尿病可引起一系列严重的并发症及增加罹患各种癌症的风险[1-3],因此寻找副作用小,治疗效果显著的糖尿病治疗药物始终是药物研发领域的重点。实验室的前期研究表明天然化合物金丝桃素具有抑制INS-1细胞钙离子内流的作用。钙离子大量内流往往会引起细胞发生凋亡,而胰岛β细胞发生凋亡是导致糖尿病的主要原因之一。因此本研究主要目标是在此基础上,探究金丝桃素是否对胰岛β细胞具有保护作用,为进一步研究金丝桃素的糖尿病治疗作用提供理论基础。主要的研究结果如下:1.验证金丝桃素对INS-1细胞中钙离子内流的抑制作用。检测发现,经金丝桃素处理的INS-1细胞,在高浓度钾离子溶液刺激下,发生内流的钙离子数量明显低于未经金丝桃素处理的对照组。证明金丝桃素确有抑制钙离子内流的作用。2.探究金丝桃素在高糖毒性下对胰岛β细胞系INS-1细胞的保护作用。在成功构建INS-1细胞高糖毒性模型的基础上,经研究发现,金丝桃素在高糖毒性条件下可以提高INS-1细胞活力,促进Pdx-1 mRNA及蛋白表达,降低凋亡相关蛋白表达,同时影响细胞中iNOS mRNA水平和上清中NO浓度。3.探究金丝桃素在高糖毒性下保护INS-1细胞的分子机制。前期研究发现,ERK信号通路参与调控Pdx-1的表达。在本研究中,我们发现高糖毒性可导致INS-1细胞中Erk1/2的磷酸化水平降低,而金丝桃素可激活Erk1/2信号通路,并使高糖抑制的磷酸化Erk1/2水平及Pdx-1表达水平重新恢复至正常培养条件下INS-1细胞中的水平。但加入U0126阻断Erk信号通路后,金丝桃素对高糖毒性下INS-1细胞中Erk1/2通路的激活以及对Pdx-1表达的增强作用均消失,与高糖毒性对照组细胞没有明显差别。这些结果提示金丝桃素对高糖毒性下INS-1细胞的保护作用主要是通过激活ERK信号通路实现的。此外,我们还探究了金丝桃素对于细胞增殖的影响,发现金丝桃素并不影响INS-1细胞的增殖。4.探究金丝桃素在高脂毒性下对胰岛β细胞系INS-1细胞的保护作用及分子机制。首先经实验证明200?M棕榈酸处理24h可导致INS-1细胞较对照组细胞活力明显下降,且可诱导凋亡相关蛋白的表达及凋亡小体的数量显著增多,说明INS-1细胞的高脂毒性模型构建成功。在此基础上,证明金丝桃素可增强高脂毒性下INS-1细胞的活力,同时增加细胞内Pdx-1的表达,降低高脂诱导的凋亡相关蛋白的表达及NO的产生等,说明金丝桃素对高脂毒性下INS-1细胞具有保护作用。在探究其对高脂毒性的保护机制过程中,发现金丝桃素可能通过ERK,P38,AKT几条信号通路发挥保护作用。综上,我们的研究证明金丝桃素可以减少胰岛β细胞系INS-1细胞内的钙离子内流,保护高糖及高脂毒性下的INS-1细胞,抑制细胞凋亡。并且其保护作用与其激活细胞内的ERK信号通路从而促进Pdx-1表达有关。