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糖尿病(diabetes mellitus,DM)是由于胰岛素分泌不足和/或胰岛素抵抗引起的一组以血糖增高为主的疾病。无论是1型还是2型糖尿病,胰岛β细胞的凋亡都是重要的发病机制,在1型糖尿病中的免疫损害和2型糖尿病不能代偿胰岛素抵抗所致的葡萄糖毒性又加重了凋亡。目前糖尿病的治疗不能从根本上避免并发症的发生。胰腺十二指肠同原异形盒(Pancreatic Duodenum Homeobox-1,PDX-1)是胰岛素基因转录的主要调节因子,它对于胰腺的发育和维持胰岛β细胞特异基因的表达是必要的,可以促进胰岛β细胞分化,维持成熟β细胞的功能,但其对胰岛和β细胞的凋亡是否具有保护作用尚不清楚。比较肯定的是在发生凋亡时胞核中的PDX-1减少,而胞浆中的PDX-1增加。外源的PDX-1可以促进内源性pdx-1在胞核、胞浆间易位。PDX-1蛋白的结构中含有特殊的蛋白转导区(protein transduction domains,PTDs),最新研究发现它可以使PDX-1蛋白不经过胞饮作用直接通过细胞膜进入细胞,因此本课题利用利用RT-PCR、Western blot等技术通过pdx-1基因克隆、pdx-1基因表达质粒的构建、PDX-1蛋白的表达和纯化来研究PDX-1蛋白对细胞因子(TNF-α and IL-1β)及棕榈酸(palmitic acid)所引起的原代新分离的大鼠胰岛细胞凋亡的保护作用,若其具有抗凋亡作用的话必将为PDX-1应用于糖尿病的防治提供广泛的理论基础。本研究主要包括以下三方面内容。 一、pdx-1基因克隆及表达质粒的构建。雄性Wistar大鼠胰腺经胶原酶Ⅺ适度消化,将胰岛从胰腺上消化下来。不同浓度的Ficoll 400非连续性梯度离心,在解剖显微镜下挑拣梯度纯化后的胰岛。利用Trizol提取胰岛细胞总RNA,纯化和鉴定后经RT及巢式PCR先扩增出包含pdx-1基因的一段基因,而后以该段基因作为模板,设计适当的引物克隆出大鼠的pdx-1基因,经电泳及测序确定其准确性。将pdx-1基因和原核表达载体pET-21a(+)经Xho Ⅰ和Nde Ⅰ双酶切,在连接系统作用下构建pET-21a(+)-pdx-1原核表达质粒,然后将构建的质粒经Xho Ⅰ和Nde Ⅰ双酶切,经电泳及测序确定其准确性。 二、PDX-1蛋白的表达、纯化和鉴定。将构建的表达质粒pET-21a(+)-pdx-1转化