利拉鲁肽对2型糖尿病大鼠胰岛β细胞凋亡及PDX-1表达的影响

武 革，吴美芬，郑坤杰，方 烁，陈晓铭

（广东医学院附属医院内分泌科，广东湛江 524001）

利拉鲁肽对2型糖尿病大鼠胰岛β细胞凋亡及PDX-1表达的影响

武 革*，吴美芬，郑坤杰，方 烁，陈晓铭

（广东医学院附属医院内分泌科，广东湛江 524001）

*通信作者（corresponding author）:wuge427@aliyun.com

胰腺十二指肠同源基因1（PDX-1）的活化被认为是胰岛素分泌和葡萄糖代谢的一个关键调节剂［1］，PDX-1受胰高糖素样肽-1（GLP-1）的调节。然而以往及我们的临床研究显示，初发及长病程2型糖尿病患者血GLP-1的水平均下降并呈现不同程度的胰腺β细胞功能受损［2］。故本研究拟通过2型糖尿病大鼠模型，观察利拉鲁肽对2型糖尿病大鼠胰岛β细胞凋亡、再生及对PDX-1基因表达的影响，初探药物对胰岛β细胞保护作用的可能机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组:SPF级雄性SD大鼠，体质量180～220 g适应性喂养1周后分为:对照组（NC），糖尿病组:［腹腔注射STZ 30 mg/（kg·BW）］及复制糖尿病模型，利拉鲁肽干预组:成模后予利拉鲁肽200 μg/kg每天早晚皮下注射。每组各15只共4周。

1.2 主要试剂、药物及引物:RNA提取、反转录试剂盒（Promega公司）;18sRNA和PDX-1引物由南京金斯瑞公司合成;原位细胞凋亡检测试剂盒（Roche公司）;利拉鲁肽购于诺和诺德（中国）制药有限公司。

1.3 胰腺组织INS、PCNA免疫组织化学染色:阳性表达呈棕黄色或棕褐色颗粒分布。每例标本选择5个视野，各数200个胰岛细胞，计算阳性细胞百分比后取平均值。阴性表达:不表达或阳性细胞数小于10%;阳性表达细胞数大于10%为阳性表达。

1.4 TUNEL检测胰岛细胞凋亡:按试剂盒说明操作。β细胞凋亡率=每个视野β细胞凋亡数÷该视野中β细胞总数×100%。

1.5 Real-time RT-PCR法检测大鼠胰腺PDX-1mRNA表达:提取总RNA，合成cRNA，产物经1%琼脂糖凝胶电泳，用凝胶成像系统观察。PDX-1mRNA水平以靶基因与β-actin比值表示。

1.6 统计学分析:用SPSS17.0统计软件。两组间数据比较采用t检验，多组间数据比较采用one-way ANOVA分析。

2 结果

2.1 各组大鼠胰岛细胞INS、PCNA的表达:INS在胰岛细胞胞质中表达，呈棕黄或棕褐色颗粒。PCNA是细胞增殖活性的重要指标。糖尿病组胰腺组织INS、PCNA表达与NC及GLP-1组相比均明显降低（与NC组、GLP-1组相比P＜0.01），利拉鲁肽干预后INS、PCNA阳性表达均较NC组回升（图1，2）。

2.2 各组大鼠胰岛β细胞凋亡率比较:与对照组比较，糖尿病组胰岛β细胞凋亡率明显增高（P＜0.001），利拉鲁肽干预后凋亡率降低（P＜0.001）（表1）。

2.3 各组大鼠胰腺PDX-1 mRNA的表达:糖尿病组PDX-1mRNA的表达量明显降低（P＜0.001），利拉鲁肽干预后PDX-1mRNA的表达量显著增高（较糖尿病组P＜0.001）（图3）。

3 讨论

2型糖尿病患者β细胞数量的减少，是由于β细胞凋亡增加。本实验中糖尿病大鼠胰岛体积缩小，胰岛形状、结构不清，胰岛细胞INS、PCNA及PDX-1的表达减少，并见较多凋亡细胞。利拉鲁肽治疗后，大鼠胰岛细胞INS、PCNA及PDX-1基因表达增加，胰岛凋亡细胞减少。实验表明，利拉鲁肽的治疗即对抗了糖脂毒性的不良效应，其对大鼠胰腺PDX-1基因的上调直接抑制了胰岛β细胞的凋亡，可能是对胰岛β细胞起保护作用的主要机制。

PDX-1是胰腺发育重要的转录因子，维持胰岛β细胞分泌的正常功能。新的研究显示［3］，在db/db小鼠利拉鲁肽对促增殖基因PDX-1，MafA和GLP-1受体表达的促进改善了胰岛分泌功能，而早期治疗较晚期治疗的作用更为明显。结合我们的实验都表明，PDX-1对GLP-1促进胰岛素分泌的增殖和再生有重要的作用，并存在内在的关联。本实验结果表明，2型糖尿病大鼠PDX-1基因表达受损，利拉鲁肽对β细胞的存活、增殖显示出不同程度的保护作用，尤其对胰腺PDX-1基因活性的上调有促进影响。

图1 三组大鼠胰腺INS、PCNA免疫组化染色变化Fig 1 Immunohistochemistry stain of INS，PCNA in pancreas of 3 group mice（×200）

图2 三组大鼠胰腺INS、PCNA表达的阳性率Fig 2 Expression of insulin and PCNA in 3 group mice

图3 三组大鼠胰腺组织PDX-1 mRNA的表达量比较Fig 3 Expression of PDX-1 mRNA in 3group mice

表1 各组大鼠胰岛β细胞凋亡率比较Table 1 Apoptosis rate of β-cell in SD mice（±s，%，n=15）

表1 各组大鼠胰岛β细胞凋亡率比较Table 1 Apoptosis rate of β-cell in SD mice（±s，%，n=15）

*P＜0.001 compared with NC;#P＜0.001 compared with type2 diabetes group.

group apoptosis control 9.12±1.20 type2 diabetes 41.43±3.24*GLP-1 19.53±1.52*#

［1］ Kaneto H，Miyatsuka T，Kawamori D，et al.PDX-1 and MafA play a crucial role in pancreatic beta-cell differentiation and maintenance of mature beta-cell function［J］.Endocr J，2008，55:235-252.

［2］武革，蔡晓玲，陈晓铭，等.2型糖尿病患者血GLP-1水平变化与胰岛β细胞功能的关系［J］.广东医学院学报，2014，32:17-20.

［3］Yimin Shao，Geheng Yuan，Yan Feng，et al.Early liralutide treatment is better in glucose control，β-cell function improvement and mass preservation in db/db mice［J］.Peptides，2014，52:134-142.

R587.1

A

10.16352/j.issn.1001-6325.2015.09.022

1001-6325（2015）09-1256-03

2014-09-05

2015-04-07

广东省科技计划项目（2011B031800231）;广东省医学科研项目（B2011243）;湛江市科技计划项目（2013B01099）

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