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胰淀素(amylin),又称胰岛淀粉样多肽(islet amyloid polypeptide),最初是从2型糖尿病病人的胰岛淀粉样沉淀中分离得到的,由37个氨基酸残基组成。随后的研究发现,胰淀素主要由胰岛B细胞合成和分泌,具有控制食欲、抑制胃排空、抑制胰岛素分泌等生理功能。离体和整体实验表明,胰淀素能诱导胰岛素抵抗、胰岛β细胞凋亡、参与2型糖尿病的发生发展。在急性胰腺炎、胰腺移植术病人、肥胖症和胰岛素抵抗症患者,病变局部或血循环中炎性细胞因子的浓度显著升高,同时血浆胰淀素浓度也明显升高,但胰淀素浓度升高的因为及机制尚不清楚。
我们利用小鼠胰岛β细胞株MIN6和原代培养小鼠胰岛,研究了炎性细胞因子对胰淀素表达的影响。通过real-time PCR实验,我们发现在MIN6细胞和原代培养的小鼠胰岛,TNF-α和MCP-1能够显著上调胰淀素基因的表达,这种调节作用呈时间和浓度依赖性。TNF-α和MCP-1对胰淀素mRNA的稳定性没有显著影响,说明两者对胰淀素mRNA的上调发生在转录水平。Western blot实验结果显示,TNF-α和MCP-1还能促进胰淀素蛋白的合成,主要以胰淀素前体蛋白及其酶切中间产物为主。我们运用real-time PCR、显性负突变体过表达,结合多种蛋白激酶和转录因子抑制剂等进一步研究了TNF-α租MCP-1上调胰淀素基因表达的分子机制,结果发现蛋白激酶Cζ(PKCζ)、有丝分裂原活化蛋白激酶ERK1/2和JNK、磷脂酰肌醇3激酶PI3K、转录因子AP1和NF-κB参与TNF-α对胰淀素基因表达的上调； ERK1/2和JNK、AP1和NF-κB也参与MCP-1对胰淀素基因表达的上调。通过Western blot、凝胶电泳迁移率实验和萤光素酶报告基因分析进一步发现TNF-α通过PKCζ-ERK1/2/JNK-AP1和PI3K-NF-κB相关信号通路上调胰淀素基因的表达,而MCP-1通过ERK1/2/JNK-AP1和NF-κB相关信号通路上调胰淀素基因的表达。此外,我们还发现TNF-α能显著增强人胰淀素基因启动子的活性,且这种调节作用由AP1和NF-κB介导。说明人胰淀素基因的表达和小鼠胰淀素基因一样受TNF-α调节。
综合上述结果,TNF-α和MCP-1对小鼠胰岛β细胞胰淀素基因的表达具有上调作用,这种调节作用由多条信号通路介导。这些结果提示在急性或慢性炎症相关疾病,炎性细胞因子可能通过促进胰淀素表达促进疾病的发展,为进一步探讨胰淀素的病理作用提供了实验依据。