mTORC1參與調節(jié)胰島β細胞增殖及其機制.pdf

1、研究背景與目的:胰島β細胞量受胰島β細胞大小、增殖、新生和凋亡動態(tài)調節(jié)，其在維持機體葡萄糖穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著重要作用，當機體的糖代謝需求增加時，胰島β細胞量也相應的增加。當機體胰島β細胞量擴增無法滿足機體糖代謝需求時，糖代謝就出現(xiàn)異常。成年后胰島β細胞的增加主要通過增殖途徑，因此胰島β細胞的增殖機制研究成為今年的一個研究熱點。胰島素、葡萄糖和生長因子是促進胰島β細胞增殖的重要營養(yǎng)素，而mTORC1信號作為細胞的能量感受器在胰島β細胞的增殖中發(fā)

2、揮著重要作用。雖然有不少文獻報道，但mTORC1信號在胰島β細胞增殖中的確切作用和機制仍然不是十分清楚。因此我們利用胰腺60%切除誘導胰島β細胞代償性增殖的模型和轉基因小鼠探討 mTORC1信號在胰島β細胞增殖中的作用和機制。
　　材料和方法:1）構建胰腺60%切除誘導胰島β細胞增殖的模型。2）利用胰腺60%切除誘導胰島β細胞增殖的模型和mTORC1抑制劑雷帕酶素（rapamycin）干預實驗探討mTORC1信號在胰島β細胞增殖中

3、的作用。8周齡雄性C57BL/6J小鼠，隨機分成四組：第一組小鼠施行假手術后每天腹腔注射生理鹽水，標記為Sham+vehicle;第二組小鼠施行假手術后每天給予0.5mg/kg.d的rapamycin，標記為 Sham+rapa；第三組小鼠60%胰腺切除后每天腹腔注射生理鹽水,標記為Px+vehicle；第四組小鼠60%胰腺切除后每天腹腔注射0.5mg/kg.d的rapamycin，標記為Px+rapa。術前及術后7天測量各組小鼠的體重

4、，術后第6天進行腹腔葡萄糖耐量實驗（IPGTT）、胰島素釋放實驗（IRT）和胰島素耐量試驗（ITT）。術后第7天斷頸處死小鼠，一部分小鼠分離胰島抽提RNA，另一部分小鼠胰腺取材，4%多聚甲醛固定后石蠟包埋切片后染色觀察增殖指標ki67的變化。3）觀察胰島β細胞特異性敲除raptor小鼠（βRapKO）體重、血糖、糖耐量的變化。4)觀察β細胞特異性敲除Rictor小鼠（βRicKO），在60%胰腺切除下，糖耐量和胰島β細胞增殖的變化5）利

5、用rapamycin干預胰島Rinm5f細胞，觀察rapamycin抑制mTORC1信號后胰島Rinm5f細胞的增殖情況。6)利用慢病毒下調胰島Rinm5f細胞的rapator蛋白表達后，觀察Rinm5f細胞的增殖情況，并利用westernblot檢測mTORC1下游信號通路的改變。
　　結果:1）胰腺60%切除小鼠，rapamycin處理6天后，胰島素分泌和胰島內胰島素含量出現(xiàn)顯著下降，葡萄糖耐量受損；然而，外周胰島素抵抗沒有變

6、化。2） rapamycin顯著抑制胰腺60%切除小鼠的胰島β細胞代償性增殖。3)βRapKO小鼠隨機血糖和空腹血糖均明顯升高，葡萄糖糖耐量異常。4）與60%胰腺切除Riclox/lox小鼠相比較，βRicKO小鼠胰腺60%切除后，葡萄糖糖耐量和胰島β細胞增殖率均無明顯變化。5）Rapamycin顯著抑制胰島β細胞Rinm5f的增殖。6）沉默Raptor下調cyclinD2的表達的同時抑制胰島β細胞Rinm5f的增殖。
　　結論: