7-酮基胆固醇通过激活内质网应激通路诱导胰岛β细胞凋亡的研究

作者：李歌; 张文静; 吴加华; 孙水雅; 尹雪瑶; 周嘉强^*

来源：中华糖尿病杂志, 2023, 15(04).

• 胰岛
• 细胞凋亡
• 胰岛β细胞
• 7-酮基胆固醇
• 内质网应激
• 脂毒性

目的探讨7-酮基胆固醇(7-KC)对胰岛β细胞凋亡的影响及其可能分子机制。方法用0、0.25、2.5和25 μmol/L浓度的7-KC孵育INS-1细胞24 h, 应用Western blotting法筛选出引起INS-1细胞凋亡的浓度。再将INS-1细胞分为对照组、25 μmol/L 7-KC组、25 μmol/L 7-KC+1 mmol/L 4-苯基丁酸(4-PBA)组以及1 mmol/L 4-PBA组。应用Western blotting、流式细胞仪、免疫荧光、电镜和免疫共沉淀技术, 检测细胞内质网应激标志蛋白[肌醇需求酶1α(IRE-1α)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、转录激活因子4(ATF4)、磷酸化α亚基的真核起始因子2(p-eIF-2α)、α亚基的真核起始因子2(eIF-2α)、转录因子C/EBP同源蛋白(CHOP)、磷酸化IRE-1α(p-IRE-1α)、磷酸化PERK(p-PERK)和转录激活因子6(ATF6)]、凋亡蛋白[B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)和切割型半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(cleaved-Caspase 3)]、内质网形态和内质网应激相互作用蛋白[葡萄糖调节蛋白78(GRP78)]表达水平, 验证内质网应激在7-KC损害β细胞功能中的作用。两组间比较采用t检验, 多组间比较采用方差分析, 组内两两比较采用Bonferroni多重比较法。结果随着7-KC浓度的增加, cleaved-Caspase 3相对表达量呈剂量依赖性增加, 并且在25 μmol/L 7-KC时能显著增加cleaved-Caspase 3的水平(P<0.01)。与对照组相比, 25 μmol/L 7-KC组可引起内质网扩张和囊泡化, 诱导内质网应激感受蛋白p-PERK、p-IRE-1α、ATF6及下游效应蛋白p-eIF-1α、ATF4、CHOP的表达。与25 μmol/L 7-KC组比较, 25 μmol/L 7-KC+1 mmol/L 4-PBA组的内质网应激标志蛋白表达下降, 同时凋亡蛋白表达减少(P<0.05)。免疫共沉淀结果显示, 25 μmol/L 7-KC组可抑制分子伴侣GRP78和PERK的结合, 促进PERK自体磷酸化激活内质网应激。结论 7-KC通过抑制细胞中GRP78与PERK结合来激活内质网应激, 促进胰岛β细胞凋亡的发生。

• 单位
  浙江大学医学院附属邵逸夫医院