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2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)目前已经跨越了年龄限制,成为人类首屈一指的高发病之一,这与高甜度高脂肪的饮食习惯密不可分。机体超量摄入糖与脂肪会使胰岛β细胞功能受损以及胰岛素抵抗,继而引发2型糖尿病。内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)反应启动胰岛β细胞的凋亡程序与糖尿病的发生息息相关。本课题组前期实验结果表明,牛磺酸可通过抑制胰岛β细胞系INS-1细胞高脂高糖诱导的ERS介导的IRE1-caspase12凋亡相关信号通路中的关键作用蛋白表达来缓解应激,抑制胰岛β细胞凋亡。本试验以高脂高糖处理后的胰岛β细胞系INS-1细胞为研究对象,考察牛磺酸对ERS介导的CHOP凋亡相关信号通路与JNK凋亡相关信号通路关键蛋白表达,探讨牛磺酸发挥作用的机制。选择将INS-1细胞进行体外培养,分为四组,分别为空白对照组(C组,1640培养基)、牛磺酸对照组(T组,1640+牛磺酸)、高脂高糖组(H组,1640+高脂高糖)、高脂高糖牛磺酸组(HT组,1640+高脂高糖+牛磺酸)、分别培养12 h、24 h及48 h后进行检测。培养12 h时,通过免疫荧光法检测内质网应激启动上游因子,p-eif2α、ATF6、IRE1及XBP1蛋白表达变化,并通过Western Blot方法探究牛磺酸对于高脂高糖介导的INS-1细胞内质网应激介导的凋亡相关信号通路,JNK信号通路p-JNK、JNK、XBP1、EDEM、BCL-2、ASK1以及CHOP信号通路中ATF6、PERK、p-PERK、p-eif2α、eif2α、CHOP、p-CHOP蛋白表达水平的影响。荧光检测结果表明:(1)牛磺酸对照组(T组)的XBP1、IRE1、p-eif2α蛋白表达的荧光检测结果相对于空白对照组(C组)均有下降趋势(P<0.001),牛磺酸对照组(T组)的ATF6蛋白表达的荧光检测结果相对于空白对照组(C组)均有下降趋势(P<0.01),推测牛磺酸能够抑制内质网应激发生,具有保护胰岛β细胞的作用。高脂高糖模型组(H组)的ATF6、XBP1、IRE1、p-eif2α蛋白的荧光检测结果相比于空白对照组(C组)呈极显著上升趋势(P<0.001),但牛磺酸高脂高糖组(HT组)与高脂高糖模型组(H组)相比ATF6、XBP1、IRE1、p-eif2α表达水平呈极显著下降(P<0.001),表明在胰岛β细胞受到高脂高糖诱导内质网应激发生时,牛磺酸可通过抑制内质网应激介导的凋亡相关蛋白表达,延缓内质网应激,抑制胰岛β细胞凋亡,起到细胞保护作用。(2)Western Blot实验结果表明:(1)细胞培养12 h、24 h时,牛磺酸对照组(T组)中ATF6、XBP1、p-eif2α(T组)蛋白表达水平与空白对照组(C组)相比极显著降低(P<0.001),p-PERK、p-eif2α、ATF6、XBP1、ASK1蛋白表达水平高脂高糖组(H组)极显著高于空白对照组(C组)(P<0.001),牛磺酸高脂高糖组(HT组)极显著低于高脂高糖(H组)(P<0.001);EDEM的蛋白表达水平高脂高糖组(H组)极显著高于空白对照组(C组)(P<0.001),牛磺酸高脂高糖组(HT组)极显著低于高脂高糖组(H组)(P<0.001);(2)细胞培养48 h时,内质网应激启动的凋亡相关因子p-CHOP高脂高糖组极显著高于空白对照组(P<0.001),牛磺酸高脂高糖组(HT组)极显著低于高脂高糖组(H组)(P<0.001);牛磺酸对照组(T组)与空白对照组(C组)相比内质网应激启动的凋亡相关因子p-JNK蛋白表达水平差异不显著(P>0.05),高脂高糖组(H组)极显著高于空白对照组(C组)(P<0.001),牛磺酸高脂高糖组(HT组)显著低于高脂高糖组(H组)(P<0.01);抗凋亡因子BCL-2蛋白的表达水平高脂高糖组极显著高于空白对照组(P<0.001),牛磺酸高脂高糖组(HT组)显著高于高脂高糖组(H组)(P<0.01)。综上,高脂高糖环境可以诱发胰岛β细胞系INS-1细胞内质网应激并可启动相关的凋亡程序,牛磺酸通过抑制ERS介导的CHOP凋亡相关信号通路与JNK凋亡相关信号通路关键蛋白表达,并提高抗凋亡蛋白表达水平缓解内质网应激,从而达到抑制INS-1细胞凋亡、保护INS-1细胞的作用。