mTORC1參與調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞增殖及其機(jī)制.pdf

1、研究背景與目的:胰島β細(xì)胞量受胰島β細(xì)胞大小、增殖、新生和凋亡動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，其在維持機(jī)體葡萄糖穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著重要作用，當(dāng)機(jī)體的糖代謝需求增加時(shí)，胰島β細(xì)胞量也相應(yīng)的增加。當(dāng)機(jī)體胰島β細(xì)胞量擴(kuò)增無(wú)法滿足機(jī)體糖代謝需求時(shí)，糖代謝就出現(xiàn)異常。成年后胰島β細(xì)胞的增加主要通過(guò)增殖途徑，因此胰島β細(xì)胞的增殖機(jī)制研究成為今年的一個(gè)研究熱點(diǎn)。胰島素、葡萄糖和生長(zhǎng)因子是促進(jìn)胰島β細(xì)胞增殖的重要營(yíng)養(yǎng)素，而mTORC1信號(hào)作為細(xì)胞的能量感受器在胰島β細(xì)胞的增殖中發(fā)

2、揮著重要作用。雖然有不少文獻(xiàn)報(bào)道，但mTORC1信號(hào)在胰島β細(xì)胞增殖中的確切作用和機(jī)制仍然不是十分清楚。因此我們利用胰腺60%切除誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞代償性增殖的模型和轉(zhuǎn)基因小鼠探討 mTORC1信號(hào)在胰島β細(xì)胞增殖中的作用和機(jī)制。
　　材料和方法:1）構(gòu)建胰腺60%切除誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞增殖的模型。2）利用胰腺60%切除誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞增殖的模型和mTORC1抑制劑雷帕酶素（rapamycin）干預(yù)實(shí)驗(yàn)探討mTORC1信號(hào)在胰島β細(xì)胞增殖中

3、的作用。8周齡雄性C57BL/6J小鼠，隨機(jī)分成四組：第一組小鼠施行假手術(shù)后每天腹腔注射生理鹽水，標(biāo)記為Sham+vehicle;第二組小鼠施行假手術(shù)后每天給予0.5mg/kg.d的rapamycin，標(biāo)記為 Sham+rapa；第三組小鼠60%胰腺切除后每天腹腔注射生理鹽水,標(biāo)記為Px+vehicle；第四組小鼠60%胰腺切除后每天腹腔注射0.5mg/kg.d的rapamycin，標(biāo)記為Px+rapa。術(shù)前及術(shù)后7天測(cè)量各組小鼠的體重

4、，術(shù)后第6天進(jìn)行腹腔葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)（IPGTT）、胰島素釋放實(shí)驗(yàn)（IRT）和胰島素耐量試驗(yàn)（ITT）。術(shù)后第7天斷頸處死小鼠，一部分小鼠分離胰島抽提RNA，另一部分小鼠胰腺取材，4%多聚甲醛固定后石蠟包埋切片后染色觀察增殖指標(biāo)ki67的變化。3）觀察胰島β細(xì)胞特異性敲除raptor小鼠（βRapKO）體重、血糖、糖耐量的變化。4)觀察β細(xì)胞特異性敲除Rictor小鼠（βRicKO），在60%胰腺切除下，糖耐量和胰島β細(xì)胞增殖的變化5）利

5、用rapamycin干預(yù)胰島Rinm5f細(xì)胞，觀察rapamycin抑制mTORC1信號(hào)后胰島Rinm5f細(xì)胞的增殖情況。6)利用慢病毒下調(diào)胰島Rinm5f細(xì)胞的rapator蛋白表達(dá)后，觀察Rinm5f細(xì)胞的增殖情況，并利用westernblot檢測(cè)mTORC1下游信號(hào)通路的改變。
　　結(jié)果:1）胰腺60%切除小鼠，rapamycin處理6天后，胰島素分泌和胰島內(nèi)胰島素含量出現(xiàn)顯著下降，葡萄糖耐量受損；然而，外周胰島素抵抗沒(méi)有變

6、化。2） rapamycin顯著抑制胰腺60%切除小鼠的胰島β細(xì)胞代償性增殖。3)βRapKO小鼠隨機(jī)血糖和空腹血糖均明顯升高，葡萄糖糖耐量異常。4）與60%胰腺切除Riclox/lox小鼠相比較，βRicKO小鼠胰腺60%切除后，葡萄糖糖耐量和胰島β細(xì)胞增殖率均無(wú)明顯變化。5）Rapamycin顯著抑制胰島β細(xì)胞Rinm5f的增殖。6）沉默Raptor下調(diào)cyclinD2的表達(dá)的同時(shí)抑制胰島β細(xì)胞Rinm5f的增殖。
　　結(jié)論: