慢性间歇性缺氧合并睡眠片断化大鼠细胞应激对胰岛素抵抗及胰腺β细胞损伤机制研究

Chronic intermittent hypoxia (CIH) and sleep fragmentation (SF) are two significant symptoms of sleep apnea/hypopnea syndrome (SAS), which have been proved as independent risk factors of type 2 diabetes mellitus (T2DM). CIH and SF induce the T2DM through the increasing of insulin resistance (IR) and the injury of beta cells. The Endoplasmic reticulum stress (ERS) and oxidative stress (OS) can be caused by both CIH and SF. The evidences indicated that ERS and OS have a complicated relationship that could act the function of each other. Therefore, we consider that the effects of ERS and OS might be play an important role in the mechanism of T2DM that was induced by SAS. In this program, according to the AHI equal to 30, we are going to build 3 different mice models, namely CIH, SF and CIH combined SF model. Using the inhibitions of ROS and URP to regular the expression the genes of OS and ERS, in order to explore the mechanisms of IR and bate cell injury that are induced by CIH, SF and CIH combined SF. The finds of this program will contribute the literature of injury mechanism net of SAS.

慢性间歇性低氧(CIH)和睡眠片段化(SF)是睡眠呼吸暂停/低通气综合征(SAS)最主要的两个症状，它们已被证实为2型糖尿病（T2DM）的独立危险因素，可以导致胰岛素抵抗（IR）及β细胞损伤从而引发T2DM。有证据表明，CIH与SF都可导致内质网应激（ERS）和氧化应激（OS）。OS与ERS具有复杂的因果关系，能互相激活产生放大效应，故此，我们考虑OS与ERS在SAS导致T2DM机制中可能存在着极为关键的作用。本项目将以窒息/低通气指数（AHI）30的SAS患者为原型，分别建立CIH、SF、CIH合并SF三类大鼠模型。利用活性氧簇（ROS）和未折叠蛋白反应（UPR）抑制剂，调整OS与ERS相关基因表达水平，分别建立和验证由CIH、SF、CIH合并SF介导的细胞应激对IR和β细胞损伤的机制。本项目完成可为SAS复杂的致病机制网络提供参考依据。

睡眠呼吸暂停综合征（SAS）已被证实为2型糖尿病（T2DM）的独立危险因素。SAS导致T2DM的发生机制主要源于SAS的慢性间歇性低氧（CIH）和睡眠片段化（SF）这两个主要临床特征。已有研究证实CIH和SF均可导致机体出现氧化应激反应（OS）和内质网应激反应（ERS）。OS与ERS具有复杂的因果关系，能互相激活产生放大效应，故此我们考虑OS与ERS在SAS导致T2DM机制中有着极为关键的作用。.本项目以窒息/低通氧指数（AHI）30的患者为原型，分别建立CIH、SF、CIH合并SF大鼠模型，利用活性氧簇（ROS）抑制剂Tempol和ERS抑制剂4-PBA，控制OS与ERS水平，分别探讨三个模型介导的细胞应激对胰岛素抵抗和β细胞损伤的机制。研究结果表明：CIH、SF、CIH+SF模型均能激活胰腺细胞OS和PERK/CHOP通路。ROS通过调低MFN2表达导致Bip解离激活PERK通路介导ERS，同时被ROS激活的ERS也可能通过CHOP的下游蛋白p-Ero1α加重OS。通过调控ROS和ERS，并在三个模型组间比较8-OHdG以及PERK/CHOP通路蛋白表达水平，可知CIH模型以OS为主，SF模型以PERK/CHOP为主，CIH+SF模型综合了OS及PERK/CHOP参与到T2DM发病机制中。进一步研究显示CHOP可调控下游TRB3竞争抑制p-AKT位点，导致胰腺组织IRS-1/PI3K/AKT胰岛信号传导障碍。同时CHOP也可激活Bcl-2、cl-Caspase-3、cl-Caspase-12等凋亡通路，导致胰腺细胞发生凋亡。而ROS则通过上调p-IRS-1来抑制IRS-1/PI3K/AKT胰岛信号传导，同时ROS也可激活p-JNK，Bcl-2从而诱导胰腺细胞凋亡。.本项目通过3类大鼠模型，设计多重对照析因方案，从CIH、SF、CIH+SF三个层面对OS、ERS介导的IR及胰腺细胞损伤机制进行研究，为SAS复杂的致病机制提供了参考依据。