煙酸受體GPR109A和多西環(huán)素在2型糖尿病治療中的作用.pdf

1、背景：2型糖尿病是一種慢性的代謝疾病，臨床上主要體現(xiàn)為高血糖、胰島素抵抗和胰島素分泌相對(duì)不足。2型糖尿病也是一種慢性炎癥疾病，最近的研究證實(shí)巨噬細(xì)胞從抗炎癥的M2型轉(zhuǎn)化成炎癥性的M1型是導(dǎo)致胰島功能障礙的關(guān)鍵因素。因此，抑制炎癥反應(yīng)對(duì)改善2型糖尿病的血糖水平和細(xì)胞功能具有顯著效果。煙酸及其G蛋白偶聯(lián)受體GPR109A在脂肪代謝及炎癥調(diào)控中發(fā)揮重要的作用，之前的研究發(fā)現(xiàn)GPR109A在小鼠胰島β細(xì)胞中高表達(dá)，激活GPR109A能抑制葡萄糖

2、刺激的胰島素分泌（GSIS）。多西環(huán)素是四環(huán)素家族的一種廣譜抗菌素。除了抗菌功能，多西環(huán)素還發(fā)現(xiàn)具有一定的抗腫瘤、抗炎癥和抗氧化功效。
　　目的：本研究的目的是探索具有抗炎癥功能的GPR109A和多西環(huán)素是否可以開(kāi)發(fā)成潛在的治療2型糖尿病的新靶點(diǎn)和分子藥物。
　　方法：本研究利用免疫組織化學(xué)、免疫熒光染色、原位雜交和Western blot等檢測(cè)GPR109A、胰島素和胰高血糖素在胰島?細(xì)胞中的表達(dá)。實(shí)時(shí)定量RT-PCR檢測(cè)

3、INS-1、NIT-1胰島細(xì)胞及純化胰島的GPR109A水平。雄性6周齡db/db小鼠的飲水中添加低劑量多西環(huán)素10周，實(shí)驗(yàn)期間進(jìn)行組織、生理和生化分析。利用脂多糖LPS及多西環(huán)素體外刺激MIN6胰島細(xì)胞。利用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）檢測(cè)胰島素分泌、血糖、血脂、cAMP和其它生化參數(shù)。
　　結(jié)果：利用兩種多克隆抗體，證實(shí)了小鼠胰島β細(xì)胞和人胰島β細(xì)胞高表達(dá)GPR109A。原位雜交實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到人胰島細(xì)胞GPR109A的mRNA而

4、無(wú)高度同源的GPR109B。GPR109A在糖尿病患者和db/db糖尿病小鼠細(xì)胞中的表達(dá)明顯降低。同時(shí)，與對(duì)應(yīng)的癌旁組織正常胰島相比，胰島素瘤的GPR109A顯著下降。與剛分離的小鼠胰島相比，INS-1和NIT-1胰島細(xì)胞GPR109A的mRNA水平嚴(yán)重下調(diào)。用人或鼠源GPR109A表達(dá)載體轉(zhuǎn)染INS-1細(xì)胞，煙酸處理后發(fā)現(xiàn)，GPR109A的激活導(dǎo)致胞內(nèi)cAMP累積的下降及GSIS的減弱，這些效果在預(yù)先用百日咳毒素處理后均完全消失。

5、r>　　經(jīng)多西環(huán)素處理，db/db小鼠腎周與附睪脂肪重量顯著減少。雖然體重、飲食、飲水無(wú)差異，但Lee氏指數(shù)變小。肝臟重量無(wú)變化但顏色漸趨紅嫩，炎癥細(xì)胞數(shù)量減少，且伴隨肝糖原增加和總膽固醇下降。血液中高密度脂蛋白膽固醇增加，而總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、和轉(zhuǎn)氨酶活性降低。葡萄糖耐受和胰島素敏感性得到改善，同時(shí)，禁食血糖、胰島素、HOMA-IR指數(shù)和晚期糖基化終末產(chǎn)物下降。雖然血液多西環(huán)素的水平僅累積到亞殺菌濃度（83-144 ng/m

6、l），血液脂多糖LPS有所降低，而C-反應(yīng)蛋白降低極為顯著。乳酸水平?jīng)]有變化，表明線粒體呼吸功能未受抑制。胰島中TUNEL標(biāo)記陽(yáng)性細(xì)胞減少而PCNA陽(yáng)性細(xì)胞比例增加，提示胰島細(xì)胞凋亡減少而增殖提高，這解釋了胰島數(shù)量、細(xì)胞比例和細(xì)胞質(zhì)量的增加，然而胰島尺寸減小導(dǎo)致胰島質(zhì)量無(wú)顯著變化。再則，胰島中CD68陽(yáng)性巨噬細(xì)胞減少，提示胰島內(nèi)炎癥反應(yīng)減弱。分離純化db/db小鼠胰島，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多西環(huán)素處理組的胰島素含量及GSIS水平更高。另外，多西環(huán)素

7、體外刺激純化的Balb/c小鼠胰島導(dǎo)致GSIS增加，而對(duì)照抗生素氯霉素和左氧氟沙星則無(wú)此功能。最后，LPS刺激MIN6胰島細(xì)胞分泌炎癥因子IL-1?、TNF?和INF-?，提高胞內(nèi)iNOS水平，同時(shí)抑制GSIS；用多西環(huán)素處理MIN6細(xì)胞則能抵消LPS的促炎癥性及對(duì)GSIS的抑制作用。
　　結(jié)論：GPR109A在糖尿病胰島細(xì)胞中的表達(dá)顯著下降，但其在糖尿病防治中的作用仍有待研究。另外，飲水中添加低濃度多西環(huán)素降低db/db小鼠脂肪