PPARδ通过上调GLP-1受体抗胰岛β细胞脂毒性凋亡的分子机制研究

脂毒性凋亡是胰岛β细胞衰竭的重要机制之一，寻找有效的治疗靶点抗脂毒性凋亡从而防止β细胞衰竭是糖尿病研究的热点。我们新近发现激活过氧化物酶体增殖物活化受体(PPAR)家族中的亚型PPARδ可抗脂毒性β细胞凋亡，但确切机制不清。肠促胰素中的胰高血糖素样肽-1（GLP-1）和β细胞上的相应受体（GLP-1R）结合，可抗β细胞脂毒性凋亡。我们的预实验示激活PPARδ可上调β细胞GLP-1R表达，因此，我们拟深入探讨PPARδ通过调节β细胞上的GLP-1R防止β细胞脂毒性凋亡，并从线粒体及内质网应激等方面进行分子机制的研究。本项目采用β细胞株INS-1E细胞和Wistar大鼠的离体胰岛β细胞，建立β细胞脂毒性凋亡模型，开展相应研究，力图为防止β细胞凋亡提供新的途径或靶点。

脂毒性凋亡是胰岛β细胞衰竭的重要机制之一，激活过氧化物酶体增殖物活化受体（PPAR）家族中的亚型PPAR β/δ可抗脂毒性凋亡，胰高血糖素样肽-1（GLP-1）可抗β细胞脂毒性凋亡，而激活PPARδ可上调GLP-1R表达。因此本课题采用PPARβ/δ激动剂GW501516、棕榈酸、PPARβ/δ拮抗剂GSK0660或者PPARβ/δ特异性的小干扰RNA分别或者联合处理大鼠胰岛β细胞株INS-1细胞和Wistar大鼠胰岛，以DNA片段化检测和FDA/PI染色、Annexin-Ⅴ/PI染色流式细胞技术、Hoechst33342染色检测凋亡，以免疫印迹（Western blotting）、实时荧光定量PCR和激光共聚焦测定INS-1细胞和胰岛GLP-1R水平，测定INS-1细胞和胰岛中葡萄糖刺激的胰岛素分泌（glucose-stimulated insulin secretion，GSIS）水平，进一步测定INS-1细胞Akt，Bcl-2，Bcl-xl，Bax，caspase-3等信号分子的表达水平。我们发现棕榈酸以剂量依赖性方式诱导胰岛β细胞脂毒性凋亡，激活PPARβ/δ可抑制棕榈酸诱导的β细胞凋亡并且改善棕榈酸对β细胞胰岛素分泌功能的损害作用；在相同的脂毒性条件下激活PPARβ/δ明显增强了β细胞GLP-1R的表达水平，反之，GLP-1R的激活对PPARβ/δ表达水平无明显影响，首次发现激活PPARβ/δ可增加β细胞GLP-1的表达；PPARβ/δ的激动剂GW501516通过干扰Akt/Bcl-2，Bcl-xl/Caspase3信号通路发挥抗凋亡作用，GW501516在β细胞中的抗凋亡和改善GSIS的作用部分通过上调GLP-1R的表达实现。因此我们得出结论PPARβ/δ通过上调GLP-1R的表达抗胰岛β细胞脂毒性凋亡，从而为PPARβ/δ的激动剂治疗2型糖尿病提供理论支持。