PPARδ调控自噬在GLP-1受体激动剂艾塞那肽改善胰岛β细胞功能中的作用

作者：苏燕娜; 林倍思; 陈亚兰; 刘子瑜; 甘露; 徐芬; 许雯^*

来源：中国病理生理杂志, 2022, 38(10): 1737-1746.

DOI：10.3969/j.issn.1000-4718.2022.10.002

• 艾塞那肽
• 2型糖尿病
• 过氧化物酶体增殖物激活受体δ
• 自噬
• 胰岛β细胞

目的：探讨胰高血糖素样肽1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)受体激动剂艾塞那肽(exenatide/exendin-4,Exe)对胰岛β细胞功能的作用及机制。方法：通过高脂饮食(high-fat diet,HFD)喂养C57BL/6J小鼠12周构建2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)模型后随机分为HFD+生理盐水(saline)组和HFD+Exe(24 nmol·kg-1·d-1)组，另设正常饮食对照(normal diet control,NC)组，每组10只。监测体重和空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)。HFD喂养12周及Exe干预8周时行腹腔注射葡萄糖耐量实验(intraperitoneal glucose tolerance test,IPGTT)及腹腔注射胰岛素耐量实验(intraperitoneal insulin tolerance test,IPITT)。实验结束时留取胰腺组织行微管相关蛋白1轻链3B(microtubule-associated protein 1 light chain 3B,LC3B)免疫荧光染色，提取各组小鼠原代胰岛总蛋白检测过氧化物酶体增殖物激活受体δ(peroxisome proliferator-activated receptor δ,PPARδ)、LC3B-II和P62的蛋白水平。采用棕榈酸(palmitic acid,PA)诱导小鼠胰岛素瘤NIT-1细胞，分别予Exe(20 nmol/L)和GW501516(10μmol/L)干预24 h后行葡萄糖刺激胰岛素分泌(glucose-stimulated insulin secretion,GSIS)实验，并检测PPARδ、LC3B-II和P62蛋白水平。另外，取部分NIT-1细胞经PA诱导后分别予Exe或/和GSK0660(1μmol/L)干预24 h，并且进一步通过CRISPR/Cas9基因编辑技术构建PPARδ基因敲除(PPARδ-KO)细胞，经PA诱导后予Exe干预24 h，验证PPARδ在Exe激活β细胞自噬中的作用。结果：在HFD喂养12周后，小鼠体重和FPG显著升高，糖耐量受损明显，成功构建小鼠T2DM模型；与HFD+saline组相比，Exe治疗可明显降低T2DM小鼠体重和FPG，改善受损糖耐量(P<0.05)。与NC组相比，HFD+saline组胰岛LC3B荧光表达降低，胰岛LC3B-II和PPARδ的蛋白表达量降低，P62蛋白表达升高；与HFD+saline组相比，Exe治疗后胰岛LC3B荧光表达增加，LC3B-II和PPARδ蛋白表达量升高，P62蛋白表达量降低(P<0.05)。此外，与PA组相比，Exe和GW501516干预组在高糖刺激下NIF-1细胞胰岛素的分泌量显著增加，且PPARδ和LC3B-II的蛋白表达升高，P62的蛋白表达下降(P<0.05)；与PA+Exe组对比，PA+Exe+GSK0660干预组LC3B-II蛋白表达下调，P62蛋白表达上调(P<0.05)。进一步在PPARδ-KO NIT-1细胞中发现，与PA组相比，Exe干预PPARδ-KO细胞不能引起LC3B-II及P62蛋白表达改变。结论：GLP-1受体激动剂Exe可通过PPARδ激活自噬，从而改善胰岛β细胞功能。

• 单位
  中山大学附属第三医院