高尿酸血症引起胰岛β细胞损伤的分子机制研究

基本信息
批准号:81770774
项目类别:面上项目
资助金额:56.00
负责人:侯旭
学科分类:
依托单位:山东大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:景斐,马世瞻,赵萌,方丽,王海,邹伊舟,姚振宇
关键词:
高尿酸血症胰岛素分泌胰岛β细胞氧化应激自噬
结项摘要

Although hyperuricemia (HUA) has been identified as an independent risk factor for diabetes, and islet β cell impairments paly a key in this process, the mechanisms underlying islet β cell impairments caused by HUA remain evasive. In a spontaneous HUA mouse model, the applicants have observed hyperglycemia after glucose challenge, decreased insulin secretion upon glucose stimulation, enhanced autophagy and apoptosis of islet β cells, elevated production of ROS, and increased activition of AMPK, an autophagy promoter. We propose that high uric acid may induce autophagy of β cells via triggering oxidative stress, activating the AMPK-ULK1 and AMPK-TSC1/2-mTOR pathways, promoting autophagy of islet β cells, and thus inducing ilset β cell dysfunction. In the present study, we plan to (1) examine the effects of high uric acid on autophagy, apoptosis and insulin secretion in an islet β cell line (NIT-1), after inhibiting different components of the above pathways by ROS scavengers, specific antagonists, and RNA interference; and (2) examine changes in blood glucose, insulin secretion, autophagy and apoptosis of islet β cells in the spontaneous HUA mice, after knocking out AMPK and mTOR, the key genes involved in the induction of β cell autopahgy by HUA, and CypD, a mitochondrial oxidative stress-related gene. By unraveling the molecular mechanisms of HUA-induced islet β cell impairments, this study will provide scientific basis for early treatment and prevention of HUA-induced diabetes.

高尿酸血症(HUA)是糖尿病的独立危险因素,胰岛β细胞损伤在其中发挥关键作用,但机制不清。课题组前期发现,自发HUA小鼠糖负荷后血糖明显升高、胰岛素分泌明显减少;胰岛β细胞自噬、凋亡显著增加;细胞内ROS明显增多,自噬正调控因子AMPK活性显著升高。推测高尿酸可能通过诱发氧化应激,激活AMPK-ULK1和AMPK-TSC1/2-mTOR通路,促进胰岛β细胞自噬,导致胰岛β细胞功能受损。本课题拟(1)在胰岛β细胞系中应用ROS清除剂、特异性抑制剂和RNAi分别抑制上述通路的不同环节,观察高尿酸对胰岛β细胞自噬、凋亡和胰岛素分泌的影响;(2)条件敲除高尿酸引起胰岛β细胞自噬的关键基因AMPK和mTOR,敲除线粒体氧化应激相关基因CypD,观察自发HUA小鼠血糖、胰岛素及胰岛β细胞自噬、凋亡的变化。该研究将揭示高尿酸引起胰岛β细胞损伤的分子机制,为高尿酸相关糖尿病的早期防治提供理论依据。

项目摘要

高尿酸血症(HUA)是糖尿病的独立危险因素,胰岛β细胞损伤在其中发挥关键作用,但机制不清。课题组前期发现,自发HUA小鼠糖负荷后血糖明显升高、胰岛素分泌明显减少;胰岛β细胞自噬、凋亡显著增加;细胞内ROS明显增多,自噬正调控因子AMPK活性显著升高。推测高尿酸可能通过诱发氧化应激,激活AMPK-ULK1和AMPK-TSC1/2-mTOR通路,促进胰岛β细胞自噬,导致胰岛β细胞功能受损。本课题拟(1)在胰岛β细胞系中应用ROS清除剂、特异性抑制剂和RNAi分别抑制上述通路的不同环节,观察高尿酸对胰岛β细胞自噬、凋亡和胰岛素分泌的影响;(2)条件敲除尿酸氧化酶基因,观察自发HUA小鼠血糖、胰岛素及胰岛β细胞自噬、凋亡的变化。该研究将揭示高尿酸引起胰岛β细胞损伤的分子机制,为高尿酸相关糖尿病的早期防治提供理论依据。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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