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β细胞分泌的胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛β细胞凋亡导致胰岛素分泌不足是2型糖尿病发病的关键因素之一,所以抑制胰岛β细胞凋亡对于2型糖尿病的发生发展具有重要意义。GLP-1类似物Exendin-4具有抑制胰岛β细胞凋亡,促进胰岛素分泌水平,降低血糖等作用,已成为临床治疗2型糖尿病的一线药物。然而Exendin-4抗2型糖尿病β细胞凋亡的分子机制仍不完全清楚。细胞色素c氧化酶A2(cytochrome c oxidaseⅥA2,COX6A2)是细胞色素c氧化酶(线粒体呼吸链复合物Ⅳ)的13个亚基之一,可以调节线粒体功能从而影响细胞存活,通过调节酶的活性在心肌细胞和骨骼肌细胞热生成中发挥作用等。法尼酯X受体(Farnesiod X receptor,FXR)作为核受体,调节机体对胰岛素敏感性,并对糖脂代谢具有重要作用,但其对胰岛β细胞凋亡的作用未见报道。本论文主要探讨:1)Exendin-4通过抑制COX6A2保护2型糖尿病胰岛β细胞凋亡的作用机制;2)FXR保护高糖诱导的胰岛β细胞凋亡的作用及机制。第一部分:Exendin-4通过抑制COX6A2保护2型糖尿病胰岛β细胞我们首次发现COX6A2在胰岛β细胞中表达,并且在2型糖尿病GK(Goto-Kajizak,GK)大鼠胰岛β细胞中表达升高,体外慢性高糖培养促进胰岛β细胞COX6A2表达。而且过表达COX6A2促进β细胞凋亡,相反,沉默COX6A2抑制高糖诱导的β细胞凋亡,提示COX6A2参与了糖尿病β细胞凋亡的过程。进一步研究发现,碳水化合物反应元件结合蛋白(carbohydrate response element binding protein,ChREBP)作为一种转录因子,参与了β细胞COX6A2的表达调控。过表达ChREBP促进了β细胞中COX6A2的表达,而沉默ChREBP则抑制了β细胞中COX6A2的表达,说明COX6A2是ChREBP调控的靶分子。此外,我们还发现Exendin-4抑制高糖诱导的β细胞COX6A2表达,其机制可能与其抑制高糖诱导的ChREBP活化有关。这些结果将有助于揭示2型糖尿病胰岛β细胞凋亡以及Exendin-4抑制胰岛β细胞凋亡的机制。第二部分:FXR保护高糖诱导的胰岛β细胞凋亡我们分别在β细胞上过表达和沉默FXR后研究FXR在慢性高糖诱导的β细胞凋亡中的作用。结果显示:FXR过表达可抑制高糖诱导的β细胞凋亡,相反,沉默FXR会加剧高糖诱导的β细胞凋亡。提示FXR在β细胞凋亡过程中起重要作用。进一步研究发现,过表达FXR抑制β细胞COX6A2表达,相反,沉默FXR促进β细胞COX6A2表达;此外,COX6A2在FXR基因敲除鼠的胰岛β细胞中表达升高,提示COX6A2可能是FXR调控的靶分子。这些结果说明,FXR可能通过调节COX6A2表达从而调控β细胞凋亡。本研究为探讨FXR抗β细胞凋亡作用及机制提供了科学依据。