Ang(1-7)促进胰岛β细胞胰岛素分泌的机制研究

ACE2-Ang(1-7)-Mas轴是新发现的肾素血管紧张素系统(RAS)调节轴，可拮抗经典轴的生物效应。我们前期研究发现：血管紧张素转化酶2（ACE2）基因敲除鼠第一时相胰岛素分泌消失，糖耐量低减；ACE2在胰岛高表达；电镜下胰岛β细胞线粒体有ACE2表达。此外，目前认为2型糖尿病存在线粒体功能异常。但ACE2对糖代谢的作用机制尚不清楚。本课题假设：ACE2酶产物Ang(1-7)通过改善线粒体功能，增进三羧酸循环和线粒体电子传递链的效能而提高胰岛β细胞ATP/ADP比值，促进胰岛素分泌。本课题拟通过体内外研究，经Ang(1-7)及其拮抗剂A779干预、高表达ACE2及Mas受体基因siRNA干扰，探讨Ang(1-7)对糖代谢调节相关细胞信号通路的影响，并探讨其对胰岛β细胞线粒体功能变化、ATP/ADP比值及胰岛素分泌的影响。以论证假说，并为未来药物研究提供新的靶点。

普遍认为，肾素-血管紧张素系统（RAS）与2型糖尿病胰岛细胞功能障碍的具有直接和重要的影响。近年来，该系统已经扩充了一个新的轴调节轴，血管紧张素转化酶2 (ACE2)-七肽的血管紧张素-(1-7) (Ang-(1-7)和G-蛋白偶联受体Mas。新的途径，ACE2-Ang(1-7)-Mas充当RAS的负调节物。有趣的是，功能性受体为严重急性呼吸综合征(SARS)冠状病毒是ACE2 。. 前期研究我们发现，在胰腺的内分泌组织中ACE2表达表明， SARS病毒可能会损害胰岛细胞，并导致急性胰岛素依赖型糖尿病。 ACE2敲除小鼠显示的选择性减少，第一相胰岛素分泌，以及糖耐量随着年龄的渐进损害。此外，我们报道了其中的RAS相关基因的相互作用进行了与T2DM相关联。. 本课题:（1）ACE2 基因敲除与糖代谢：用ACE2 敲除与野生型小鼠进行与葡萄糖转运，胰岛素分泌及胰岛素信号传导、炎症等相关的细胞因子和信号通路的比较研究。结果表明，ACE2 在通过抑制胰岛β细胞线粒体氧化，调剂胰岛功能调节中起重要作用。（2）ACE2 -Ang(1-7) 与糖代谢：用构建的含大鼠ACE2 基因的腺病毒载体（ACE2高表达）和腺病毒空载体，转染胰岛β 细胞系（INS-1 细胞）；进行与葡萄糖转运，胰岛素分泌及胰岛素信号传导、炎症等相关的细胞因子和信号通路的比较研究。测定细胞内ATP/ADP 比值及钙离子浓度变化。我们还研究了Ang(1-7)及其抑制剂A779 对胰岛功能及其它代谢指标的影响。结果，ACE2 -Ang(1-7)可能通过抑制胰岛β细胞线粒体氧化，发挥与与葡萄糖转运，胰岛素分泌及胰岛素信号传导相关的作用。（3）基因表达谱分析：对以上体外研究应用数字化表达谱测序技术，从mRNA 水平研究证明，ACE2 -Ang(1-7)对氧化应激通路的细胞因子和信号通路的变化，并通过反转录和实时定量PCR 及免疫印迹分析对数字化表达谱的结果进行论证了。（4）线粒体功能：提取胰岛β细胞线粒体，证明了ACE2-Ang(1-对改善线粒体功能及与三羧酸循环和氧化磷酸化电子专递链相关的酶的变化，提高ATP/ADP 比值有一定作用，并伴随胰岛素分泌的增加。. 我们的研究结果表明，ACE2 的及其产物-血管紧张素（1-7），作为具有保护作用的RAS 新途径，可维持葡萄糖代谢平衡并可作为潜在的T2D 治疗靶点。