A-FABP在2型糖尿病胰岛β细胞功能损伤中的作用及调控机制

The incidence of type 2 diabetes mellitus (T2DM) is increasing all over the world, with its pathogenesis not fully understood. Recent studies suggest that T2DM is a chronic inflammatory disease. Adipocyte fatty acid binding protein (A-FABP) plays an important role in metabolic inflammation. Our previous studies showed that A-FABP was expressed in mouse pancreatic beta cells and Min6 cell lines, and the expression level of A-FABP could be regulated by hydrogen peroxide and palmitic acid. Based on these findings, we hypothesize that A-FABP plays a role in pancreatic beta cell dysfunction of T2DM. However，the specific mechanism is not clear. In this research we intends to clarify the therapeutic value of A-FABP inhibitor in T2DM and the possible mechanism through intervening high-fat-diet induced T2DM mice. In vitro experiment, we intend to explore the role of A-FABP in apoptosis, proliferation and insulin secretion function of mouse islet beta cell by interfering with overexpression or knockdown of A-FABP, and to further elucidate underlying molecular mechanism of glucolipotoxicity induced oxidative stress. This study will provide a new idea for the pathogenesis of T2DM and find a new drug target for the treatment.

2型糖尿病（T2DM）发病率在全世界范围内呈上升趋势，其发病机制仍未完全清楚。近些年来的研究认为T2DM是一种慢性炎症性疾病。脂肪细胞脂肪酸结合蛋白（A-FABP）在代谢性炎症中起着重要作用。申请者的前期研究发现A-FABP表达于小鼠胰岛β细胞及Min6细胞株，且其表达水平受双氧水及棕榈酸调控。因此申请者提出假说：A-FABP参与了T2DM胰岛β细胞的功能损伤。而其中的具体机制尚不清楚。为验证这一假说，申请者拟用A-FABP抑制剂干预高脂喂养的T2DM小鼠，阐明胰岛A-FABP表达水平与β细胞功能损伤的相关性及具体机制。在离体实验部分，通过干预过表达或基因敲减A-FABP的原代胰岛细胞及Min6细胞系，探讨A-FABP对小鼠胰岛β细胞增殖、凋亡、胰岛素分泌的影响，以及A-FABP在糖脂毒性诱导的氧化应激中的作用及分子机制。本研究将有助于为T2DM的发病机制及药物治疗提供新的思路。

2型糖尿病（T2DM）发病率在全世界范围内呈上升趋势，其发病机制仍未完全清楚。近些年来的研究认为T2DM是一种慢性炎症性疾病。脂肪细胞脂肪酸结合蛋白（A-FABP）在代谢性炎症中起着重要作用。申请者的前期研究发现A-FABP表达于小鼠胰岛β细胞及Min6细胞株，且其表达水平受双氧水及棕榈酸调控。因此申请者提出假说：A-FABP参与了T2DM胰岛β细胞的功能损伤。而其中的具体机制尚不清楚。为验证这一假说，该课题设计了两部分实验内容：动物实验及细胞实验。在动物实验部分，用A-FABP抑制剂干预高脂喂养的T2DM小鼠，阐明胰岛A-FABP表达水平与β细胞功能损伤的相关性及具体机制。研究发现，A-FABP在C57BL/6J小鼠胰岛上的表达：通过A-FABP和胰岛素免疫荧光双标显示A-FABP在小鼠分泌胰岛素的β细胞有表达，通过A-FABP和胰高血糖素免疫荧光双标显示A-FABP在小鼠分泌胰高血糖素的α细胞也有表达。进一步共聚焦结果显示，A-FABP主要表达于细胞的胞浆内。A-FABP抑制剂干预C57BL/6J小鼠后可以降低血糖、改善胰岛素分泌情况，从而保护小鼠的胰岛功能。在细胞实验部分，通过干预过表达或基因敲减A-FABP的NIT-1细胞系，探讨A-FABP对小鼠胰岛β细胞增殖、凋亡、胰岛素分泌的影响，以及A-FABP在脂毒性诱导的氧化应激中的作用及分子机制。通过筛选细胞株、PCR及WB验证，建立沉默或过表达A-FABP的NIT-1细胞株，研究发现，过表达AFABP时胰岛β细胞增殖减少、凋亡增加，沉默AFABP时胰岛β细胞增殖增加、凋亡减少。进一步GSIS检测胰岛素分泌水平结果提示，过表达AFABP时胰岛素分泌减少，沉默AFABP时胰岛素分泌增加。为了进一步研究A-FABP在脂毒性诱导的小鼠胰岛细胞功能损伤中的作用，我们利用过表达或沉默A-FABP的NIT-1细胞，用棕榈酸干预，模拟人类体内的脂毒性对胰岛功能的损害，研究结果显示沉默A-FABP可以有效地保护脂毒性对NIT-1功能的损害。本研究将有助于为T2DM的发病机制及药物治疗提供新的思路。