visfatin胰岛β细胞保护作用的蛋白乙酰化机制

胰岛β细胞功能及mass由代偿到失代偿的变化对2型糖尿病的发生和发展起着重要作用，包括蛋白乙酰化修饰在内的表观遗传学已经渐渐成为胰岛功能和再生的研究热点。前期研究发现visfatin可促进β细胞增殖和胰岛素分泌；在β细胞过表达或激活去乙酰化酶SIRT1活性可增加胰岛素启动子转录活性，据此我们提出假设：visfatin可通过其烟酰胺磷酸核糖基转移酶功能激活SIRT1，调节蛋白乙酰化修饰，发挥其胰岛保护作用。本研究将系统观察visfatin对胰岛β细胞SIRT1活性及相关蛋白乙酰化水平的影响，利用基因敲除小鼠和妊娠、肥胖及部分胰腺切除模型，探讨visfatin在胰岛β细胞功能代偿和mass增加中的可能作用，从而加深对其代偿机制的认识，最终为深入了解2型糖尿病的发病机制及临床寻找针对胰岛β细胞保护作用的药物提供理论基础和研发思路。

胰岛功能缺陷是2型糖尿病发病的重要环节，细胞代谢调节领域的研究进展预示着蛋白乙酰化在特定细胞功能调节及疾病治疗中的巨大应用前景。蛋白乙酰化是蛋白翻译后修饰的一种，对蛋白质功能有重要的调节作用，组蛋白和核转录因子的乙酰化修饰参与调控基因的转录，酶蛋白的乙酰化修饰可改变酶活性及稳定性，广泛参与调节细胞代谢。糖尿病是一种代谢失调的疾病，乙酰化修饰参与调节细胞代谢，因此探究乙酰化是否参与糖尿病的发生、发展有重要的意义。结果显示绝大多数乙酰基转移酶和去乙酰化酶在大鼠胰岛和MIN6细胞有表达，Sirtuin家族成员SIRT2在大鼠胰岛和MIN6细胞表达水平相对较高；免疫荧光技术结果显示，SIRT2主要在胰腺中的胰岛细胞表达，胰岛以外的外分泌腺几乎没有表达，在单个胰岛β细胞及MIN6细胞中，SIRT2主要位于胞浆中；在基础糖浓度下，sirt2激动剂NAM处理胰岛16h以上能够轻度促进胰岛素分泌；sirt2抑制剂 AGK2能够显著抑制急性GSIS；AGK2对IBMX、forskolin刺激的胰岛素分泌没有影响；在甲苯磺丁脲或二氮嗪+35mmol/LKCl刺激下，AGK2能显著抑制高糖刺激的胰岛素分泌；和对照组相比，AGK2处理后α-tubulin的乙酰化水平明显上调。上述实验结果提示蛋白乙酰化修饰在胰岛功能调节中发挥重要作用。