胰石蛋白/再生蛋白对胰岛纤维化的影响及其细胞分子机制

胰岛纤维化是导致2型糖尿病(T2DM)胰岛β细胞功能进行性减退直至衰竭的重要病理生理机制之一。我们前期研究证实，胰岛内胰腺星状细胞(PSC)是参与胰岛纤维化进程的主要始动和效应细胞。有效阻断胰岛PSC活化这一关键环节，对于防止胰岛纤维化发生发展，进而延缓胰岛β细胞功能衰退意义重大。胰石蛋白/再生蛋白(PSP/reg)是公认的胰岛β细胞再生因子，本课题组新近观察到PSP/reg能在体外抑制PSC活化并促使细胞外基质(ECM)吸收消散，这启发我们探讨PSP/reg对胰岛纤维化的影响及其细胞分子机制。本课题拟通过在体腺病毒介导 PSP/reg基因转染和体外基因重组的PSP/reg干预，运用共培养、基因芯片和蛋白质组学等实验技术，从在体和细胞水平，观察PSP/reg对胰岛PSC活化、胰岛纤维化和胰岛β细胞功能的影响，并探讨其潜在影响的分子机制，从而为防治T2DM提供新的实验依据和研究思路。

本课题组在完成标书实验内容的三年中，与英国伦敦大学国王学院Peter M. Jones教授进行了多方面的合作，根据实验进展情况，部分调整和补充了实验内容（见历年标书年度考核），基本完成了本课题的研究内容，符合结题要求。.现摘要如下：.1，马松染色确认了db/db糖尿病小鼠存在胰岛纤维化现象，同时发现高糖高胰岛素培养非糖尿病小鼠胰岛星状细胞(Islet stellate cell, ISC)，db/db糖尿病小鼠ISC与纤维化相关的增殖，迁移，细胞外基质合成和分泌等生物学行为均明显加速，证实了糖尿病ISC的活化参与了胰岛纤维化的进程，ISC可能是胰岛纤维化的始动细胞。.2，临床研究中发现Reg1蛋白水平与2型糖尿病病程及并发症严重程度相关，证实了Reg1蛋白参与了2型糖尿病的病理生理过程。Reg1蛋白可以促进MIN6细胞的存活，胰岛素分泌及自噬水平，证实了Reg1蛋白对胰岛的保护作用。.3，在对Reg1蛋白干预糖尿病胰岛纤维化的研究中发现，Reg1蛋白可以抑制胰岛纤维化关键细胞ISC的活化。使用shRNA转染进行Reg1基因的下调表达研究发现Reg1蛋白抑制ISC在糖尿病状态下的活化加速是通过其受体EXTL3来执行的。.4，我们进一步对Reg1蛋白抑制胰岛纤维化关键细胞ISC活化的具体机制进行了深入的探索，结果发现Reg1蛋白通过减低PI3K-Akt, Mapkines-Erk, TGF-B-Smad2/3三条信号通路磷酸化的水平来实现其对ISC活化的抑制作用，其中对Smad2/3信号通路抑制不完全，可能还有其他机制共同参与。..本课题组研究结果：1，ISC存在于T2DM纤维化的胰岛中；2，ISC在糖尿病状态下活化加速，在胰岛纤维化发生发展中扮演了重要的角色。3，Reg1蛋白可以抑制糖尿病ISC的活化进而延缓糖尿病胰岛纤维化的发生发展，是未来糖尿病治疗药物研究的重要靶点。4，Reg1蛋白与2型糖尿病患者病程及并发症严重程度相关，对胰岛功能有保护作用。.课题成果多次参加国际大会交流，并在SCI杂志Oncotarget, Islet, Exp Cell Res, Int J Endocrinol, J Mol Histol上发表英文文章7篇，中文核心期刊2篇。本课题为T2DM胰岛纤维化提供新的机制说明及新的治疗靶点及药物研发的依据，具有重大潜在的社会和经济效益。