解偶聯(lián)蛋白2和ψ-3多不飽和脂肪酸增強胰島功能與移植物功能的研究.pdf

1、據(jù)WHO報道,目前全球糖尿病患者約2億,并且以每年200萬人的速度增加,預(yù)計到2025年可達3億。我國的糖尿病患者已經(jīng)超過4000萬,糖尿病人總數(shù)僅次于印度列世界第二位。居高不下的病人死亡率使得糖尿病已經(jīng)成為了現(xiàn)代社會醫(yī)療系統(tǒng)的巨大負擔(dān)。
　　 目前補充胰島素的治療方案并不能逆轉(zhuǎn)或防止由于慢性血糖失控導(dǎo)致的眾多并發(fā)癥,包括視網(wǎng)膜病變,神經(jīng)系統(tǒng)病變,腎功能衰竭,心、腦血管系統(tǒng)疾病。胰腺移植和胰島細胞移植是近來發(fā)展起來并被證明能有效

2、地改善糖尿病患者的生活質(zhì)量,是獲得穩(wěn)定血糖水平和避免低血糖發(fā)作,降低各種急慢性并發(fā)癥的有效外科治療方法。
　　 胰島細胞移植手術(shù)簡單,安全及可重復(fù)性而更易于接受,胰島細胞移植比胰腺移植更簡單、安全,是當(dāng)今世界糖尿病治療領(lǐng)域研究的主流方向之一,可望成為治療糖尿病的根本途徑。但是胰島細胞移植也面臨著眾多難題需要我們?nèi)ヌ剿鹘鉀Q,如胰島細胞移植后受到炎癥反應(yīng)自身免疫介導(dǎo)的破壞和免疫排斥。移植供體十分匱乏,而目前的移植方案卻需要大量的供體

3、,這就極大地限制了胰島細胞移植更為廣泛的開展。本研究利用基因工程的方法對從供體分離而來的胰島細胞進行預(yù)處理及基因修飾增加胰島細胞功能或降低免疫原性,從而增強胰島移植物的原發(fā)功能。
　　 第一部分解偶聯(lián)蛋白2增強β細胞胰島素分泌功能及改善胰島移植物原發(fā)功能的研究。
　　 目的:
　　 保存并增強胰島移植物的原發(fā)功能不僅對提高胰島移植的結(jié)果至關(guān)重要,同樣也有利于減少胰島移植后胰島素不依賴所需的胰島量,尤其是在當(dāng)前胰島

4、供體有限的情況下。UCP2通過使呼吸鏈中氧化磷酸化過程解偶聯(lián),影響線粒體內(nèi)三磷酸腺苷(ATP)生成,ATP／ADP比值下降,影響KATP通道關(guān)閉,并最終使胰島素分泌減少,對胰島素分泌有負調(diào)節(jié)作用。本研究利用UCP2基因敲出小鼠(UCP2-KO)同種同基因胰島移植模型評估了UCP2在胰島細胞移植中改善移植物原發(fā)功能的重要性。
　　 方法:
　　 分離提取UCP2-KO或UCP2-WTC57BL／6小鼠胰島細胞,通過同種同基

5、因胰島移植模型和體外培葡萄糖刺激下胰島素分泌實驗,評估UCP2增強胰島素分泌功能和改善移植物原發(fā)功能的重要性。
　　 結(jié)果:
　　 UCP2的缺乏改善了胰島移植物的原發(fā)功能。葡萄糖可以上調(diào)UCP2基因的表達。UCP2-KO小鼠胰島細胞分泌胰島素增加。UCP2-KO小鼠胰島細胞短時間或長時間暴露在高糖環(huán)境下仍保持胰島素分泌的能力。UCP2-KO小鼠胰島細胞能抵抗高糖和炎癥前因子誘導(dǎo)的死亡。高糖刺激下UCP-KO小鼠Bcl-

6、2基因表達上調(diào)。
　　 結(jié)論:
　　 UCP2缺失可以保護邊緣數(shù)量胰島移植后的原發(fā)功能?；赨CP2功能的新型策略也許能改善移植胰島的原發(fā)功能,從而減少移植所需的胰島數(shù)量。UCP2可能會成為治療糖尿病的新靶點。
　　 第二部分ω-3多不飽和脂肪酸增強胰島功能的研究。
　　 目的:
　　 構(gòu)建表達秀麗隱桿線蟲(C.elegans)脫飽和酶基因的轉(zhuǎn)基因小鼠模型,它在體內(nèi)可以合成ω-3脂肪酸脫飽和酶(f

7、at-1)。ω-3脂肪酸脫飽和酶可以將ω-6多不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的ω-3多不飽和脂肪酸。借助這樣獨特的動物模型,評估了ω-3多不飽和脂肪酸含量的提高是否直接影響了胰島β細胞的功能和存活。
　　 方法:
　　 構(gòu)建表達秀麗隱桿線蟲(C.elegans)脫飽和酶基因的轉(zhuǎn)基因小鼠模型,對編碼fat-1基因的cDNA進行了優(yōu)化,使得在哺乳類細胞中的轉(zhuǎn)錄翻譯效率更高。同時構(gòu)建了帶有mfat-1基因的腺病毒載體Ad-mfat-1

8、,感染大鼠胰島素瘤細胞系(INS-1)或野生型小鼠胰島,研究表達mfat-1基因?qū)τ谝葝u細胞在各種刺激下的胰島素分泌功能和存活情況。
　　 結(jié)果:
　　 mfat-1轉(zhuǎn)基因組織細胞中ω-3PUFAs含量升高,ω-6／ω-3比例降低。胰島細胞中ω-3 PUFAs含量升高增強了胰島素分泌功能。表達mfat-1的細胞能抵抗炎癥前因子誘導(dǎo)的死亡。表達mfat-1的細胞中ERK1／2和IκB-α表達減弱。mfat-1通過降低ω-6