蛋白酪氨酸磷酸酶1B激活在抑制胰岛beta细胞胰岛素分泌中的机制

蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）在肥胖诱导胰岛素抵抗（IR）的胰岛素敏感组织中激活；若其被抑制可减轻IR。肥胖可诱导β细胞IR，即胰岛素分泌减少，但机制不明。我们前期工作发现:高脂肥胖大鼠胰岛PTP1B上调，胰岛素分泌障碍；MIN6β细胞株过表达PTP1B减少胰岛素分泌，抑制则恢复分泌，提示PTP1B可能参与β细胞IR，以此提出β细胞PTP1B激活致胰岛素分泌减少假说。本研究拟通过腺病毒转染、siRNA干扰技术，诱导大鼠原代胰岛和β细胞株过表达或抑制PTP1B，观察其对β细胞分泌的影响；运用免疫印迹、免疫沉淀等方法观察其对PI-3K/PKB和MAPK/ERK/p38/JNK通路的作用及KATP通道的变化；共聚焦激光显微镜、流式细胞术等测胞内Ca2+浓度，并检测PTP1B对β细胞凋亡、增殖及自噬的影响。本项目从一个全新的角度对胰岛素抵抗机制做深入补充和完善，为临床防治肥胖糖尿病提供实验基础

我们前期研究已初步证实高脂喂养肥胖大鼠胰岛PTP-1B的基因和蛋白表达量增高，使胰岛素诱导的胰岛素受体和底物1磷酸化程度降低，产生胰岛β细胞的胰岛素抵抗。对MIN6胰岛β细胞瘤株进行体外试验表明：PTP-1B腺病毒转染MIN6细胞株后，MIN6细胞葡萄糖刺激的胰岛素分泌显著减低；对肥胖大鼠胰岛细胞原代培养，用siRNA干扰PTP1B后，胰岛分泌功能明显恢复。因此，我们提出胰岛β细胞PTP-1B激活致胰岛素分泌减少“假说”，并推测PTP-1B激活是肥胖致胰岛β细胞胰岛素抵抗的关键环节。本研究发现：高脂喂养后，肥胖大鼠活动能力减弱，血糖、血脂均较正常大鼠偏高，血清胰岛素的敏感性明显下降；肥胖大鼠胰岛原位注射病毒后，PTP-1B表达增高，胰岛素敏感性下降；正常大鼠原位注射siRNA病毒后，PTP-1B表达降低，胰岛素敏感性增加。PTP-1B表达降低后，胰岛素受体及胰岛素受体底物磷酸化增强.高脂喂养肥胖大鼠PTP-1B表达较普通饲料喂养大鼠明显增加，siRNA干扰后PTP-1B表达显著下降，胰岛功能增强。综上所述，PTP-1B激活是肥胖导致胰岛素抵抗的关键环节之一。