Ghrelin通过ERK、PI3K/Akt信号通路拮抗LPS对胰岛β细胞的损伤机制研究

目的探究饥饿激素(Ghrelin)通过细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)、PI3K/AKT信号通路拮抗脂多糖(liposomes,LPS)对胰岛β细胞的损伤机制。方法将大鼠胰岛细胞瘤细胞INS-1细胞系分别在0、1、2、4 mg/L LPS孵育24 h。将细胞分为3组,control组、LPS组(2 mg/L LPS)和LPS+Ghrelin组(2 mg/L LPS+10 mmol/L Ghrelin)。使用CCK-8法检测不同组细胞的细胞活力。使用流式细胞术检测细胞的凋亡率。使用葡萄糖刺激下的胰岛素释放(glucose stimulated insulin secretion,GSIS)试验检测胰岛素功能。使用Western blot检测AKT、ERK、磷酸化的AKT(phosphorylated AKT,p-AKT)、磷酸化的ERK(phosphorylated ERK,p-ERK)以及裂解的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cleaved cysteinyl aspartate specific proteinase,cleaved caspase-3)、B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2),Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)蛋白水平。结果LPS可浓度依赖性的降低INS-1细胞系的细胞活力,而Ghrelin可显著提高细胞活力(F=198.188,P<0.05)。LPS组的高糖胰岛素浓度和胰岛素释放指数(insulin secretion index,ISI)显著低于对照组,而LPS+Ghrelin组高糖胰岛素浓度和ISI显著高于LPS组(F值分别为8.547,5.675,P值均<0.05)。LPS会下调通路中AKT、ERK、p-AKT、p-ERK蛋白的表达水平,而Ghrelin会上调上述蛋白表达水平。LPS会促进促凋亡蛋白cleaved caspase-3、Bax的表达而抑制抗凋亡蛋白Bcl-2蛋白的水平,Ghrelin会抑制cleaved caspase-3、Bax蛋白表达而促进Bcl-2的表达。结论Ghrelin会拮抗LPS对胰岛β细胞的促凋亡作用及抑制胰岛素分泌的功能。这可能是由于Ghrelin具有上调ERK和PI3K/Akt通路信号通路相关蛋白分泌及蛋白磷酸化,从而调节凋亡相关蛋白的水平有关。