多巴胺及其受体对胰岛内分泌功能调节的机制研究

多巴胺（DA）作为重要的神经递质参与胰岛内分泌功能的调节。然而DA是否直接作用于胰岛β细胞调控胰岛素的分泌，尚缺乏DA受体在胰岛β细胞上表达的形态学依据，且调节机制仍存争议。我们前期研究发现：大鼠胰岛β细胞并不表达囊泡单胺转运蛋白Vmat2，也无多巴胺受体D1DR和D2DR的分布；而在胰岛a和d细胞上分别发现D1DR和D2DR的免疫阳性。我们推测：大鼠胰岛β细胞并不产生DA；DA也不直接调控β细胞分泌胰岛素，而是先通过胰岛a及d细胞上D1DR和D2DR调控生长抑素和胰高血糖素的分泌，再通过β细胞上的生长抑素和胰高血糖素受体调节胰岛素的分泌。本项目将通过制备内源性DA缺失及增多的动物模型，结合胰岛离体培养等技术深入研究DA受体在胰岛内分泌细胞的定位、内源性DA及其受体对胰岛内分泌细胞激素分泌的调节,从而阐明DA调节胰岛素分泌的机制，为糖尿病的防治以及潜在药物靶点提供理论与实验依据。

近年来，帕金森病和糖尿病的关系备受关注，对于多巴胺是否和如何调控胰岛素的分泌还不明确。本项目围绕此问题利用建立的动物模型和组织水平开展研究。分别从多巴胺受体在人及大鼠胰岛细胞上的定位，6-OHDA大鼠PD模型和糖尿病等病理状态下的五种受体表达水平的变化，及是否影响胰腺中各种内分泌激素的合成和分泌，对血糖的影响等问题进行研究。此外，由于脂肪组织与血糖的关系密切，在项目研究过程中根据建立的PD 大鼠脂肪减少的表型，对项目计划进行了调整和补充，深入研究了PD大鼠脂肪减少的机制。我们首先比较了人和大鼠五种多巴胺受体在胰岛四种内分泌细胞上的表达和定位，证明人和大鼠五种受体的定位具有很大的差异，提示不同种属多巴胺受体对胰岛内分泌功能的调节机制不同；进一步证明6-OHDA大鼠PD模型的血糖耐受能力降低，但胰岛素敏感性没有变化，提示PD与糖尿病的关系；通过western blot和ELISA检测6-OHDA大鼠PD模型中枢和胰腺五种多巴胺水平，多巴胺受体表达水平，及交感神经活性，证明中枢多巴胺通过其交感神经末梢释放的递质及D2 受体直接影响δ细胞生长抑素的合成，进而影响胰岛素的分泌，而不直接影响胰岛素和胰高血糖素的合成。此外在补充的研究中，证明了PD 大鼠脂肪减少是因为支配脂肪的交感神经活性升高，使脂肪细胞的分化受到抑制，分解代谢增强，最终导致脂肪细胞脂质堆积减少，脂肪体积变小，体重减轻。研究结果对揭示临床PD 病人血糖异常和体重减轻提供了研究基础。