雌激素对胰岛β细胞的作用及其机制

女性绝经后,2型糖尿病的发病率显著增加,雌激素替代治疗(hormone replacement therapy,HRT)能有效改善症状.以往通常认为雌激素是通过增强胰岛素的敏感性,改善糖、脂代谢的紊乱,从而缓解胰岛素抵抗.最近的研究表明,除上述机制外,雌激素直接作用于胰岛β细胞,防止其凋亡和促进胰岛素的分泌在其中也起着关键的作用.     

糖尿病临床胰岛β细胞功能的评估

狭义的胰岛β细胞功能是指β细胞对外界刺激作出适当反应,维持葡萄糖自稳态(glucose homeostasis)平衡的能力,广义上还包括自身因素的居中调节如自分泌、自身对损伤的修复能力等。2型糖尿病致病因素的复杂性已有大量实例证实是由胰岛β细胞功能及胰岛素敏感性缺陷引起[1],同时伴有肝、肾清除及再流通能力下降所导致的葡萄糖的增加     

胰岛β细胞去分化与2型糖尿病

<正>最新的流行病学数据显示,截止2018年,我国糖尿病患病率已上升至12.4%,在非传染性疾病中仅次于心血管疾病和肿瘤,是严重威胁我国人民健康的常见病、多发病[1],其中绝大多数为2型糖尿病（type 2 diabetes, T2D）。胰岛β细胞数量减少与胰岛素分泌功能障碍是T2D的病理生理学基础之一。以往认为,β细胞减少与细胞凋亡相关,近十年的研究发现β细胞去分化是T2D进程中β细胞衰竭的主要原因。本文就β细胞去分化的特征、     

葡萄糖毒性与胰岛β细胞功能

人们已了解到长期高血糖不仅是代谢控制不良的一个标志,而且它与胰岛素分泌和胰岛素抵抗有着密切的关系。高血糖具有双向性作用,短期的高血糖对胰岛素的分泌和葡萄糖的利用有着刺激作用,长期的高血糖则起相反的抑制作用。这种长期高血糖的有害作用被称之为“葡萄糖毒性”[1]。1     

慢病毒载体的构建及其介导的绿色荧光蛋白在胰岛β细胞中的表达

目的获得能够在大鼠胰岛β细胞中高效表达的慢病毒载体。方法以PCR的方法扩增绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)片段,并将其通过穿梭质粒装入pLenti6/V5表达质粒,然后用脂质体转染试剂将plenti6/V5GFP、pLP1、pLP2以及pLP/VSVG转染入293FT细胞,获得的病毒用人纤维瘤细胞系的HT1080细胞进行滴定。然后用一定滴度的慢病毒转导大鼠胰岛β细胞系INS-1,观察转导效率。结果通过限制性内切酶和琼脂糖凝胶电泳方法,观察到所克隆入pLenti6/V5表达质粒的GFP片段大小正好与PCR扩增出的片段一致。经测序验证,序列与NCBI网站上GFP序列完全一致。转染结果显示,经293FT细胞所产生的慢病毒,转导效率达到80%以上。而在1×106/ml病毒颗粒的情况下,AAV-GFP病毒几乎不能转导β细胞。结论与同一滴度的AAV-GFP病毒相比,胰岛β细胞的转导效率有非常显著的差异。即慢病毒载体表达系统在对胰岛β细胞转导的能力上,明显优于重组腺辅病毒表达系统。表明慢病毒载体在糖尿病基因治疗中,特别是对胰岛β细胞的转基因工作中,有着良好的应用前景。     

胰岛β细胞铁过载模型的建立及铁过载对胰岛β细胞损伤的研究

目的：通过枸橼酸铁铵(FAC)与大鼠胰岛素瘤细胞株INS-1共培养,构建铁过载INS-1细胞模型,并观察铁过载对胰岛细胞铁沉积、存活、胰岛素分泌、氧化应激以及线粒体损伤的影响。方法：体外培养INS-1细胞,不添加FAC作为对照组,加入不同浓度(5、10、20、40、80、160和320μmol/L)的FAC干预INS-1细胞,分别培养24h、48h和72h,建立铁过载INS-1细胞模型,测定细胞内的不稳定铁池(LIP),CCK8法分析细胞活力的改变,筛选出后续实验组所用FAC浓度,ELISA法检测胰岛素分泌功能,活性氧簇(ROS)探针染色流式细胞术检测ROS的生成,JC-1试剂盒检测线粒体膜电位,透射电子显微观察线粒体的变化。结果：加入不同浓度FAC处理后,铁过载组INS-1细胞内的LIP水平明显高于对照组(P<0.05)。随着FAC浓度的升高及干预时间的延长,INS-1细胞的活力逐渐降低(P<0.05)。选取80、160和320μmol/LFAC作用48h作为后续实验的铁过载组。胰岛素分泌随FAC浓度的增加出现先升高后降低,160和320μmol/L组与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.05)。INS-1细胞内ROS的水平较对照组均显著增加(P<0.05)。线粒体膜电位随着铁浓度的增加而降低(P<0.05)。铁过载后INS-1细胞的线粒体肿胀,内嵴扩张,失去正常结构,随着FAC浓度增加,线粒体结构破坏更加明显。结论：与FAC共培养48h可成功建立INS-1细胞铁过载模型。铁过载可显著破坏线粒体结构和功能,增加细胞内ROS的水平。胰岛β细胞的存活对铁敏感,即使低剂量的铁也损伤胰岛β细胞,但只有细胞数量减少到一定程度,才会减少胰岛素的分泌。     

胚胎干细胞向胰岛细胞诱导分化的研究

胚胎干细胞(embryonic stem cell，ESC)因具有全能分化潜能而有望成为组织工程和细胞治疗中的重要种子细胞来源。如能将其诱导分化为能分泌胰岛素的细胞，将有助于解决胰岛素绝对或相对缺乏引起的糖尿病代谢失调状态。目前已有研究诱导分化出能分泌胰岛素的细胞，有的将之应用于糖尿病鼠模型并取得了可喜的效果。本对这一领域的研究现状进行综述。     

胰岛β细胞自身抗体联合检测对糖尿病分型的诊断价值

目的 分析胰岛β细胞自身抗体联合检测对糖尿病分型的诊断价值。方法 将天津市宝坻区人民医院2020年1月-2021年1月糖尿病患者150例设为研究组,其中1型糖尿病75例,2型糖尿病75例。另选取同时期健康体检者80例设为对照组。分析血清谷氨酸脱羧酶抗体（GADA）、胰岛细胞抗体（ICA）以及胰岛素自身抗体（IAA）在糖尿病分型诊断中的价值。结果 研究组GADA、ICA、IAA以及联合检测阳性率高于对照组,差异有统计学意义（P＜0.05）;1型糖尿病GADA、ICA、IAA以及联合检测阳性率均高于2型糖尿病,差异有统计学意义（P＜0.05）;联合检测在1型、2型糖尿病中灵敏度、特异度以及准确度均高于GADA、ICA以及IAA单项检测,差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 胰岛β细胞自身抗体联合检测在糖尿病分型中具有较高的应用价值,能够为早期临床诊疗提供参考。     

六黄合剂对胰岛素抵抗大鼠胰岛β细胞的保护作用

目的探讨中药复方六黄合剂对胰岛素抵抗大鼠胰岛β细胞的影响。方法动物随机分为空白对照组、模型对照组、六黄合剂组,每组8只。应用地塞米松致大鼠胰岛素抵抗模型,给予六黄合剂干预,检测空腹血糖(FBG),放射免疫分析法检测血清胰岛素(FINS)水平,化学比色法检测胰腺丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性,透射电镜观察胰岛β细胞超微结构的变化。结果与模型对照组相比,六黄合剂组FINS水平和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)明显下降(p0.01),胰腺MDA含量下降(p0.01),SOD活性升高(p0.05)、GSH-Px活性升高(p0.01)。电镜观察IR大鼠胰岛β细胞可见凋亡早期改变,六黄合剂组β细胞超微结构的病理改变明显减轻。结论中药复方六黄合剂对β细胞的保护作用可能与减轻IR大鼠胰腺的氧化应激和增强抗氧化能力相关。     

内质网应激对胰岛β细胞凋亡的损伤效应

胰岛β细胞具有高度发达的内质网,是对内质网应激最敏感的细胞之一.内质网应激是胰岛β细胞在受到应激条件下,细胞的适应性反应.内外环境中的多种因素：氧化损伤、脂毒性、细胞因子作用等均可打破内质网的稳态,导致蛋白质折叠障碍或错误折叠,进而触发内质网应激.严重而持久的应激将导致β细胞的凋亡,参与多种代谢性疾病乃至多种疾病的发生.综述多种因素诱导的内质网应激对胰岛β细胞的损伤效应.     

海洛因对大鼠胰岛β-内啡肽免疫反应细胞表达与功能的影响

目的:探讨海洛因依赖对大鼠胰岛β-内啡肽(β-endorphine immunoreactive,β-EP-IR)免疫反应(IR)细胞分泌功能的影响及β-EP-IR细胞与胰高血糖素(Glu)-IR细胞的相互关系。方法:用免疫组织化学SABC单染法、邻片单染双标法、图像分析及形态计量法,研究海洛因依赖大鼠胰岛β-EP-IR细胞形态学及功能变化。结果:与正常组和盐水对照组比较,海洛因依赖期间胰岛β-EP-IR细胞免疫染色减弱;平均灰度和面数密度(NA)增加非常显著。胰岛中多数β-EP-IR细胞与Glu-IR细胞位置相同,定位于A细胞。结论:机体通过减少胰岛β- EP分泌,参与了海洛因依赖过程,同时促进了机体损伤。     

胚胎干细胞向胰岛细胞诱导分化的研究

胚胎干细胞(embryonicstemcell熏ESC)因具有全能分化潜能而有望成为组织工程和细胞治疗中的重要种子细胞来源。如能将其诱导分化为能分泌胰岛素的细胞,将有助于解决胰岛素绝对或相对缺乏引起的糖尿病代谢失调状态。目前已有研究者诱导分化出能分泌胰岛素的细胞,有的将之应用于糖尿病鼠模型并取得了可喜的效果。本文对这一领域的研究现状进行综述。     

细胞因子和NO对胰岛β细胞凋亡的影响

细胞因子是导致1型糖尿病患者胰岛β细胞功能障碍的免疫效应分子.细胞因子一方面可通过诱导诱导型NO合酶(iNOS)表达,以NO为效应分子,激活可溶性鸟甘酸环化酶(GC),通过cGMP依赖性蛋白激酶途径,诱导β细胞凋亡;另一方面可通过Fas等途径介导β细胞凋亡.NO也可通过非cGMP途径诱导β细胞凋亡.     

棕榈酸诱导人胰岛β细胞去特征化

目的探究棕榈酸（PA）对人胰岛β细胞功能的影响及其机制。方法分离人胰岛细胞和小鼠胰岛细胞,经PA处理后,通过葡萄糖刺激下的胰岛素分泌实验评估胰岛素分泌能力;通过Westernblot检测β细胞关键转录因子Pdx1和MafA的蛋白表达水平;通过RT-qPCR检测β细胞关键转录因子PDX1、NKX6.1和MAFA,β细胞去分化标志物ALDH1A3,以及炎症调节因子白细胞介素1β（IL-1β）和环氧合酶2（COX2）的mRNA表达水平;通过免疫荧光染色实验检测人胰岛细胞中NKX6.1、FOXO1和ALDH1A3蛋白的表达和定位。结果PA处理显著抑制了葡萄糖刺激的人和小鼠胰岛细胞的胰岛素分泌水平（P<0.05或P<0.01）;PA显著抑制了β细胞关键转录因子PDX1、NKX6.1、MAFA和FOXO1的表达水平,但是并未造成ALDH1A3的表达升高及FOXO1与NKX6.1的错误转位;PA处理显著上调了IL-1β和COX2的mRNA表达水平。结论PA处理通过抑制β细胞关键转录因子的表达,引起β细胞去特征化,从而引起β细胞的胰岛素分泌功能受损,其调控机制可能涉及胰岛细胞内炎症水平的升高。     

胰高血糖素样肽-1对胰岛β细胞的影响

胰高血糖素样肽-1,作为一种肠促胰素,对胰岛β细胞具有多方面积极的影响.它可刺激胰岛β细胞分泌胰岛素,促进它的增殖分化再生并抑制其凋亡,在糖尿病的治疗中有很好的应用前景.     

血糖峰值时间与胰岛β细胞功能

目的：探讨糖负荷后血糖峰值时间与胰岛β细胞功能和胰岛素抵抗的关系。方法分析2012年~2014年首次于我院内分泌科门诊行口服葡萄糖耐量(OGTT)、胰岛素释放试验(OGIRT)、糖化血红蛋白(HbA1c)检查者的血糖、胰岛素、糖化血红蛋白值,根据糖负荷后血糖峰值时间分3组院30min组(T30)、60min组(T60)和120min组(T120),分析各组间血糖、血糖波动(AGF)、HbA1c、胰岛素、HOMA-IR、rI30/rG30、HOMA-β及AUC-i的差别。结果糖耐量正常(NGT)、糖调节受损(IGT/IFG)和糖尿病(DM)组患者T30比例逐渐减少,T60和T120比例逐渐增多;随着血糖峰值时间后延,OGTT各点血糖和HbA1c水平逐渐升高,AGF逐渐增大;rI30/rG30、HOMA-β及AUC-i逐渐降低,HOMA-IR逐渐增加。结论随着OGTT后血糖峰值时间后延,胰岛β细胞功能逐渐减退,胰岛素抵抗逐渐增加,糖负荷后血糖峰值时间可以评价胰岛β细胞功能状态。     

初诊2型糖尿病患者短期胰岛素强化治疗后胰岛β细胞功能的变化和疗效观察

观察胰岛素短期强化治疗对明显高血糖的初诊2型糖尿病(2DM)患者的胰岛β细胞功能的影响. 对空腹血糖＞12.0mmol/L的24例初诊DM患者进行胰岛素强化治疗,分析比较治疗前后和两次随访的空腹血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)、口服75g葡萄糖后的胰岛素及释放曲线面积和由HOMA模型计算的HOMA IR 和HOMAβ.血浆胰岛素用放射免疫分析法测定.平均9.0±4.8天的胰岛素强化治疗后,患者的血糖、HbA1c较治疗前明显降低(P＜0.01);胰岛素、胰岛素释放曲线下面积和HOMAβ较治疗前明显提高(P＜0.01),而HOMA IR明显降低(P＜0.01).其中随访的13例患者中,6个月和12个月后随访平均空腹血糖分别为6.28±0.75mmol/L和6.62±1.19mmol/L;餐后2h血糖分别为8.72±1.66mmol/L和10.03±4.49mmol/L;HbA1c分别为5.98%±0.72%和7.12%±1.81%;空腹胰岛素分别为10.67±5.08μIU/L和7.85±1.82μIU/L;HOMA IR分别为2.88±1.22和2.36±0.93;HOMAβ分别为90.01±61.29和56.9±25.4.仅采用饮食控制和体育锻炼,其中8例(8/13)获得长达一年的良好的血糖控制.明显高血糖的2DM患者,短期胰岛素强化治疗具有快速控制血糖和显著改善胰岛β细胞功能的作用.     

采用去β细胞技术建立胰岛α细胞大鼠模型

目的 建立一种去除胰岛β细胞的α细胞大鼠模型.方法 12周龄SD大鼠分为3组(n=8):正常对照组(NC)、模型1组(M1)和模型2组(M2),M1和M2组大鼠分别腹腔注射1次链脲佐菌素(STZ)100和150 mg/kg,5 d后处死大鼠,胰腺组织匀浆检测胰岛素(Ins)和胰高糖素(Glc)的含量;胰腺组织HE染色,Ins、Glc经免疫组织化学染色并图像定量分析.结果 去β细胞大鼠(M1和M2组)胰岛丽积约为正常大鼠的1/7,β细胞面积占胰岛面积比例由正常状态的74.3%分别下降到5.4%和5.2%,胰腺匀浆液Ins的含量不到正常的3%,而Glc的含量略有上升.NC组Glc阳性细胞位于胰岛周边,数量较少,M1和M2组Glc阳性的α细胞由周边向中央聚集,α细胞面积占胰岛面积比例由16.4%分别上升到76.5%和74.4%.结论 STZ一次大剂量腹腔注射可获得完全去除胰岛β细胞的大鼠模型,且不影响α细胞的形态和功能,建立胰岛α细胞大鼠模型.     

PDX-1及其对胰岛β细胞的调控作用

胰腺十二指肠同源盒(PDX-1)具有促进胰岛β细胞增殖以及抑制其凋亡的作用。PDX-1通过调控胰岛素及胰岛素相关基因如葡萄糖激酶(GK)、葡萄糖转运蛋白(GLUT2)等的表达,促进胰岛素分泌,维持胰岛β细胞的正常功能。提高胰岛β细胞PDX-1蛋白表达量,可对抗因“糖毒性”所致的胰岛β细胞功能损伤,促进胰岛素基因表达。PDX-1还可以将非胰岛素分泌细胞如肝细胞等转化为胰岛素分泌细胞。     

海洛因依赖对大鼠胰岛β细胞表达胰岛淀粉样多肽和葡萄糖转运蛋白2的影响

目的 探讨海洛因依赖对胰岛β细胞表达胰岛淀粉样多肽(IAPP)和葡萄糖转运蛋白2(Glut2)的影响及引起表达变化的可能机制. 方法 正常SD大鼠66只,随机分为正常对照组、盐水对照组及海洛因依赖组.皮下注射海洛因建立海洛因依赖大鼠模型,分别于第10、17、24、31、38天取胰尾组织.应用免疫组织化学SABC法及图像分析、形态计量法进行研究. 结果 1.免疫组织化学法显示,胰岛β细胞IAPP的免疫反应阳性产物定位于胞质.Glut2的免疫染色见于胞膜.2.与正常组和盐水组比较,海洛因依赖组大鼠胰岛IAPP阳性细胞免疫反应明显增强;24d以后细胞面数密度加大,与正常及盐水对照组比较有显著性差异;图像分析显示,海洛因依赖组IAPP阳性细胞的平均灰度值降低(P<0.05),以38d时间点最低.3.海洛因依赖组大鼠Glut2阳性细胞免疫反应也明显增强;图像分析显示海洛因依赖期间大鼠胰岛Glut2阳性细胞的平均灰度值下降,与正常及盐水对照组比较差异有显著性(P<0.05),也以38d时间点最低. 结论 在海洛因依赖期间,胰岛β细胞通过增加细胞数以及合成增多的方式,使IAPP和Glut2的表达增多,并参与了大鼠海洛因依赖期间机体代谢以及糖代谢的调节过程.