TXNIP通过介导自噬紊乱促进胰岛β细胞功能障碍的机制研究

发布时间：2020-03-22 03:55

【摘要】：第一部分TXNIP通过影响自噬介导高脂高糖导致的胰岛功能障碍目的:探讨TXNIP与胰岛细胞分泌功能障碍及胰岛自噬功能紊乱的关系方法:选择1月龄C57BL/6J雄性小鼠、TXNIP基因敲除雄性小鼠(TXNIP~(-/-))各12只,每种小鼠分成SD组(普通饮食)、HFD组(高脂高糖饮食)喂养16周。行葡萄糖耐受性实验(GTT)和胰岛素耐量实验(ITT)检测。分离胰岛细胞,冻存胰腺组织检测TXNIP、P62、LC3B蛋白表达水平。结果:高脂高糖饲养后,C57BL/6J小鼠胰腺组织中TXNIP表达升高(p0.01)。与对应普食组相比,高脂高糖各组小鼠空腹血糖升高,GTT、ITT血糖曲线下面积增大(p0.01)。TXNIP~(-/-)小鼠与同种喂养方式的C57BL/6J小鼠相比,其空腹血糖较低,GTT、ITT血糖曲线下面积较小(p0.05)。与普食组相比,高脂高糖各组小鼠胰腺中自噬相关蛋白P62、LC3B、LC3Ⅱ/Ⅰ比值上升(P0.01),而它们在TXNIP~(-/-)小鼠HFD组的表达较C57BL/6J小鼠HFD组减少(p0.05)。结论:高脂高糖饲养促进胰腺组织TXNIP表达增加、胰岛素分泌水平下降、胰岛素抵抗增加,同时导致胰岛细胞自噬底物蛋白累积;TXNIP缺失能够有效抵抗高脂高糖诱导的胰岛自噬功能紊乱及胰岛细胞功能障碍。第二部分TXNIP介导胰岛细胞自噬和功能障碍的机制研究目的:探讨TXNIP对胰岛细胞自噬的影响及其相关机制方法:常规培养MIN6小鼠胰岛细胞,用慢病毒感染构建稳定阴性对照病毒(LV-GFP)、TXNIP过表达(LV-TXNIP)、TXNIP抑制(LV-TXNIP-si RNA)三组细胞,荧光显微镜及Western Blot法检测感染效率。使用游离脂肪酸(FFA)、自噬激动剂雷帕霉素、抑制剂巴佛洛霉素A1分别处理上述各组细胞。使用电镜观察自噬小体;用Western blot法检测TXNIP、P62、LC3B、Atg3、Atg5、Atg12、Atg16蛋白表达水平及mTOR通路激活水平。结果:与LV-GFP组相比,LV-TXNIP组TXNIP、P62、Atg12、Atg16蛋白表达明显增加(P0.01),Atg3、Atg5及LC3Ⅱ/Ⅰ、m TOR磷酸化水平升高(p0.05);LV-TXNIP-si RNA组TXNIP、P62、Atg3、Atg5表达明显降低(p0.01),Atg16表达减少(p0.05),LC3Ⅱ/Ⅰ比值增加(p0.01),而m TOR磷酸化水平、Atg12无明显差异。MIN6细胞用雷帕霉素处理后,P62表达下降(P0.01),LC3Ⅱ/Ⅰ比值增加(p0.01);LV-TXNIP组较LV-GFP组相比,P62升高(p0.01),LC3Ⅱ/Ⅰ比值增加(p0.05)。FFA处理各组细胞后,P62、LC3B及LC3Ⅱ/Ⅰ比值均增加(p0.05);与LV-GFP组相比,LV-TXNIP组的P62、LC3B表达增加(p0.05),自噬小体增多,LC3Ⅱ/Ⅰ比值无明显变化;LV-TXNIP-si RNA组与LV-GFP组相比,自噬小体减少,P62表达下降、LC3Ⅱ/Ⅰ比值增大(p0.05)。自噬抑制剂巴佛洛霉素A1作用后,LV-TXNIP组P62、LC3Ⅱ/Ⅰ较LV-GFP组表达上调(p0.05)。结论:TXNIP过表达能够促进MIN6细胞自噬体形成相关蛋白表达上调、自噬底物蛋白及自噬小体累积;沉默TXNIP后,自噬小体及自噬相关蛋白表达均减少。说明TXNIP上调能导致胰岛细胞自噬转换流通功能障碍。这可能与TXNIP激活mTOR信号通路,或抑制溶酶体降解途径相关。
【图文】：

重庆医科大学硕士研究生学位论文3.2 高脂高糖饲养后，胰岛素分泌水平下降、胰岛素抵抗增强。TXNIP-/-小鼠与同种喂养方式的 C57BL/6J 小鼠相比，空腹血糖较低、胰岛素分泌功能较好、胰岛素抵抗较弱。如图 1.2 和 1.3 所示，两种饮食饲养的 C57、TXNIP-/-小鼠各组 GTT 结果表明，与对应普食组相比，高脂高糖各组小鼠空腹血糖升高(p<0.01)，曲线下面积增加，胰岛素分泌功能减低（p<0.01）,其中 C57 小鼠高脂高糖组 GTT 高峰延迟。TXNIP-/-小鼠与同种喂养方式的 C57 小鼠相比，胰岛素分泌功能好（p<0.01），普食组空腹血糖较 C57 普食组低。表 1.2 四组小鼠 GTT 血糖变化情况Table 1.2 GTT among the four groups

重庆医科大学硕士研究生学位论文如图 1.4 和 1.5 所示，两种饮食饲养的 C57、TXNIP-/-小鼠各组 ITT 结果显示，与对应普食组相比，高脂高糖各组空腹血糖升高（p<0.01）,曲线下面积增大(P<0.01)，靶器官的胰岛素敏感性降低，胰岛素抵抗增强。两个高脂高糖组相比，TXNIP-/-鼠的 ITT 曲线下面积较小（p<0.05），胰岛素抵抗较弱。表 1.4 4 组小鼠 ITT 血糖变化情况Table 1.4 ITT among the four groups
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R587.1

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