细胞核中的丙酮酸脱氢酶复合体在高糖引起的胰岛素分泌障碍中的作用及机制

作者：杨梅; 王凌霄; 刘婷婷; 陈玉玲; 蔡慧珍^*

来源：中国慢性病预防与控制, 2019, 27(09): 653-657.

DOI：10.16386/j.cjpccd.issn.1004-6194.2019.09.004

• 丙酮酸脱氢酶复合体
• 高糖
• 乙酰辅酶A
• 胰岛素分泌障碍

目的研究细胞核中的丙酮酸脱氢酶复合体(PDC)在高糖引起的β细胞胰岛素分泌障碍中的作用及机制,为预防和治疗2型糖尿病提供新的科学依据。方法体外培养小鼠胰岛素瘤胰岛β细胞(β-TC6),设立对照组、低糖组和高糖组,分别用不同浓度葡萄糖(0、5.5、33.3 mmol/L)干预细胞72 h后,用丙酮酸脱氢酶(E1)活性试剂盒检测各组β-TC6细胞中E1的活力。采用不同siRNA转染细胞,利用酶联免疫吸附(ELISA)法检测各组β-TC6细胞核内乙酰辅酶A的生成水平;采用染色质免疫共沉淀技术(ChIP)富集乙酰化H3结合的DNA片段,采用实时荧光定量PCR技术(qPCR)比较各组胰岛素增强结合因子-1(Islet1)、胰岛素(Ins)和胰岛素启动子因子-1(Pdx1)3种基因的表达情况;采用蛋白质印迹法(Western Blot)检测各组相应蛋白的表达水平。采用SPSS 21.0软件进单因素方差分析和LSD-t法检验。结果高糖培养下,高糖组β-TC6细胞E1活力低于对照组和低糖组,差异均有统计学意义(P<0.05)。采用丙酮酸脱氢酶小干扰RNA(E1-siRNA)转染细胞后,β-TC6细胞核内乙酰辅酶A的生成量(E1-siRNA组)明显低于未转染细胞(空白组)和无关小干扰RNA转染细胞(Scrambled siRNA组),差异均有统计学意义(P<0.05)。E1-siRNA组胰岛素分泌相关基因Islet1、Ins和Pdx1启动子区DNA的量和ISLET1、INS和PDX1蛋白相对表达水平也低于空白组和Scrambled siRNA组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论高糖会引起E1活力下降,PDC功能损伤,进而造成细胞核内乙酰辅酶A生成减少,胰岛素分泌相关基因启动子区域DNA量下降,乙酰化水平受抑制,蛋白表达水平降低,导致胰岛素分泌障碍。

• 单位
  宁夏医科大学