胰岛素对小鼠胰腺Beta细胞VGLUT2基因表达的反馈调控作用及其机制

胰岛β细胞功能异常和胰岛素的代偿性分泌功能下降在2型糖尿病发病过程中起重要作用，本项目从胰岛素对于小鼠mVGLUT2基因表达调控入手，观察这一调控机制在胰岛素调节β细胞功能中的作用，探讨这一作用对于胰岛素分泌的影响及其在2型糖尿病发生过程中的意义。具体内容包括:①胰岛素对于mVLGUT2基因表达调控现象的确定。②胰岛素对于mVLGUT2基因表达调控的精确机制，确定胰岛素在β细胞信号传导通路中各个成员包括胰岛素受体、胰岛素受体底物、PI3/Akt-PKB、mTOR等在mVGLUT2基因表达调控中所起的作用。③探讨胰岛素调节mVLGUT2基因表达与β细胞功能间的关系，通过观察胰岛素影响mVGLUT2的基因表达情况，明确mVGLUT2在胰岛素分泌囊泡形成与迁移中的作用，深入了解胰岛素的分泌机制。项目的完成，将首次明确胰岛素调节mVGLUT2基因表达的精确机制及其在胰岛素分泌中的意义。

研究背景：糖尿病的发病率仅次于心血管疾病、肿瘤之后，位居第三，其中2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus）占绝大部分（90％-95％）。2 型糖尿病的病因极为复杂，是一种多因素作用而形成的内分泌代谢疾病，其中胰岛素抵抗为其主要特征。在糖尿病的发病过程中胰岛素分泌的调节发挥着非常重要的作用，以谷氨酸作为信使分子的胰岛素分泌系统是整个胰岛素分泌机制中的重要组成部分，这一系统称为谷氨酰胺能系统，而囊泡谷氨酸转运子（Vesicular glutamate transporter，VGLUT）将谷氨酸转运至胰岛素分泌囊泡的过程是胰岛素分泌过程中的限速步骤。本文主要从胰岛素反馈调节小鼠胰腺细胞系MIN6细胞VGLUT2（mVGLUT2）基因表达调控入手，了解这一反馈调节机制在胰岛素反馈调节小鼠胰腺细胞功能中的作用，进一步探讨这个反馈调节作用在胰岛素分泌过程中的影响及其在2 型糖尿病发生发展过程中的意义。.主要研究内容：以不同浓度的胰岛素作用于MIN6细胞，检测胰岛素对mVGLUT2的转录和翻译的调控情况，选取最佳调控浓度和时间点。利用RNA干扰技术干扰胰岛素信号通路中参与因子（IR、IRS1、IRS2），观察这些参与因子与mVGLUT2基因表达的关系，最后在RNA干扰后的基础上利用流式细胞技术检测mVGLUT2基因对小鼠胰腺细胞系MIN6细胞线粒体膜电位的影响。.重要结果：胰岛素在不同浓度作用下抑制了mVGLUT2基因的RNA及蛋白质的表达水平，且这一反馈抑制只在特定的时间点发生。采用RNA干扰技术干扰胰岛素信号通路中的参与因子（IR、IRS1、IRS2）后，mVGLUT2基因的表达上调，而且线粒体膜电位也出现降低。.关键数据：无糖培养条件胰岛素100nM, 12h时mVGLUT2表达下降2倍以上，这一调节通过胰岛素受体信号通路完成，同时胰岛素对于Min6细胞的线粒体膜电位也有调控作用。.科学意义：研究表明胰岛素对其分泌的胰岛Beta细胞mBGLUT2的基因表达有反馈调节作用，这一结果为临床上胰岛素治疗糖尿病的长期后果有一定的提示作用。