活性羰基化合物损伤β细胞及其机理研究

发布时间：2017-12-29 12:15

本文关键词：活性羰基化合物损伤β细胞及其机理研究　出处：《湖南师范大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：背景与目的:随着社会的发展及人民生活水平的提高,肥胖及糖尿病的发病率在全球范围内迅速攀升。2014年,世界卫生组织统计,全球每年约有280万人死于肥胖和超重,是人类健康与生命的一大杀手。肥胖还是引起糖尿病的重要风险因子。迄今为止,糖尿病仍无根治的办法,也已成为人群中常见疾病。2011年全球约有3660万二型糖尿病患者,估计到2030年还会增加到5520万,而约有48%的患者集中在印度与中国。二型糖尿病不但给患者带来极大的痛苦,还给其家庭和社会带来巨大的经济负担,危害很大。大量研究表明,羰基应激在糖尿病及其并发症的发生发展过程中发挥了重要作用。胰岛β细胞受损是糖尿病的主要特征之一,而高血糖和高血脂引起的活性羰基化合物在糖尿病β细胞损伤的具体机制尚不十分明确。因此,本项目在INS-1E细胞水平上,用活性羰基化合物(RCS)4-羟基壬烯醛(4-HNE)处理INS-1E细胞,模拟脂毒性损伤胰岛β细胞,研究活性羰基化合物4-HNE损伤β细胞及相关信号通路的影响。方法:以INS-1E细胞为基础,用4-HNE药物处理,在细胞水平上,构建胰岛β细胞的羰基毒化损伤模型。以MTT法及BrdU染色法检验4-HNE对INS-1E细胞生长及增殖的影响。TUNEL检测细胞凋亡产生的情况。用荧光定量PCR和Western Blot分别检测4-HNE处理INS-1E细胞后,相关基因mRNA和蛋白表达的改变。结果:(1)以不同浓度活性羰基化合物4-HNE处理INS-1E细胞12h后发现,在3-6h内50μM及其以上浓度组细胞形态发生显著变化;(2)MTT检测0-75μM不同浓度4-HNE处理INS-1E细胞24h,浓度高于25μM的组的细胞活力显著下降;(3)BrdU法检测细胞增殖发现50μM 4-HNE组细胞增殖占比显著小于对照无水乙醇组,显示高浓度4-HNE抑制INS-1E细胞增殖,而TUNEL法检测50μM4-HNE组细胞凋亡显著高于对照无水乙醇组,表明高浓度4-HNE诱导INS-1E细胞凋亡;(4)定量PCR发现,50μM 4-HNE处理INS-1E细胞24h,内质网应激相关基因ATF4、Chop与GADD34 mRNA转录水平显著增高,而Bip m RNA则无显著变化;(5)蛋白质免疫印迹实验显示,0-50μM不同浓度4-HNE处理INS-1E细胞24h,Cleaved-caspase 3蛋白水平明显上升。50μM 4-HNE处理INS-1E细胞0-24h内质网应激相关蛋白p-e IF2α、ATF4和p-PERK蛋白水平显著增加,而Bip蛋白并无显著变化。结论:本项目在大鼠胰岛β细胞INS-1E水平上,研究活性羰基化合物4-HNE损伤胰岛β细胞及其可能的损伤机理,从而揭示羰基毒化在糖尿病发生发展中的重要作用。我们发现(1)50μM 4-HNE能抑制INS-1E细胞的生长、增殖和诱导细胞凋亡;(2)4-HNE提高了INS-1E细胞中内质网应激相关的ATF4、Chop和GADD34基因转录水平,以及p-eIF2α、ATF4,p-PERK蛋白水平。另外,总之,4-HNE至少部分通过激活内质网应激的PERK/eIF2α/ATF4/Chop通路,诱导β细胞凋亡,促进糖尿病发生发展。
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【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R587.1

【参考文献】