能量限制诱导的sirt1高表达对胰岛β细胞的寿命及胰岛素分泌功能的影响

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1、能量限制诱导的Sirt1高表达对胰岛β细胞的寿命及胰岛素分泌功能的影响：朱志宏，陈慎仁，傅玉才，魏炽炬，林超，杨杰华【摘要】目的：研究能量限制(CR)对大鼠胰岛及胰岛β瘤细胞(NIT-1细胞)寿命和胰岛素分泌功能的影响，为2型糖尿病(T2DM)的发病机制及防治提供实验依据和理论基础。方法：①18月龄健康雄性SD大鼠12只随机分为CR组和对照组，饲养6个月后取胰尾组织进行实验，用免疫组化染色检测胰岛中Sirt1和insulin表达水平，β-半乳糖苷酶(β-Gal)染色反映胰岛细胞衰老情况；②NIT-1细胞亦分为对照组和C

2、R组；用RT-PCR、免疫细胞化学染色检测Sirt1的表达变化，用放射免疫及免疫细胞化学检测胰岛素的分泌及表达量的变化，用细胞计数法检测细胞倍增周期的变化。结果：①Sirt1在SD大鼠胰岛及NIT-1细胞的胞浆胞核中均有表达，CR组Sirt1表达量均增加；②CR可使大鼠胰岛β-Gal染色阳性率下降、NIT-1细胞倍增周期延长；③CR可使大鼠胰岛及NIT-1细胞胰岛素表达量明显减少，NIT-1细胞胰岛素分泌量亦明显减少。结论：CR通过上调Sirt1基因的表达而延缓β细胞的衰老，CR还通过减少胰岛素的表达及分泌从而减少胰岛

3、素信号的刺激，减轻β细胞的负荷并改善胰岛素的分泌功能，因此CR有利于防止T2DM的发生发展。【关键词】能量限制；Sirt1；胰岛素；2型糖尿病　　［Abstract］Objective:Toinvestigatetheeffectsofcalorierestriction(CR)onlifespanandinsulinsecretioninthepancreaticisletofSDratandβneoplasticcell(NIT-1cell),andtoprovidesomeevidencesforpathogen

4、esisandpreventionoftype2DiabetesMellitus(T2DM).Methods:①TaleSDratsof18monthsoldizedintoCRandcontrolgroups.Thecaudalendofisletonthsofbreeding.TheexpressionsofSirt1andinsulinmunohistochemistry,β-galactosidase(β-Gal)munocytochemistry,thesecretionandexpressionofinsu

5、linmunityandimmunocytochemistry,thecellmultiplicationcycleetry.Results:①Sirt1hyper-expressionaandnucleus.②Thepositiveratioofβ-Galinisedintheisletandthecellmultiplicationcycleprovesthefunctionofinsulinsecretion.CRmayparticipateinthegenerationanddevelopmentofT2DM.

6、　　［Key)、肿瘤和心血管疾病］的发生，其中受益最明显的是T2DM，与之直接相关的是胰岛β细胞的功能。临床和流行病学调查表明，随着人类年龄的增长，β细胞分泌胰岛素功能逐渐减退，T2DM及糖耐量受损患病率逐渐增高［2］，T2DM病人胰岛素抵抗及胰岛β细胞逐渐衰老衰竭伴随整个病程。那么CR是怎样使T2MD病人受益的呢？研究发现，CR可能是通过激活Sir2而起作用的［1］。Sir2是在酵母细胞中被发现的与酵母配位型基因沉默、端粒区基因沉默及rDNA重组维持基因稳定性有关的重要基因［3］，具有组蛋白去乙酰化酶活性［4］，与多

7、种细胞的衰老密切相关［5］。我们的研究旨在通过用体内外实验，探讨CR对Sirt1(Sir2在哺乳动物的同源基因)的调节作用及其产生的作用，论证CR在体内、外均可使胰岛β细胞寿命延长，胰岛素分泌功能改善，为进一步阐明T2DM发生发展机制提供实验依据，并有利于其防治。　　1材料与方法　　1.1实验材料　　1.1.1实验动物　　18个月龄健康雄性SD大鼠(汕头大学医学院实验动物中心提供)12只。　　1.1.2实验细胞　　NIT-1细胞由美国标准菌库(ATCC)保存，ATCC号：CRL-2055ＴＭ。NIT-1细胞系来自NO

8、D/Lt小鼠胰腺胰岛β细胞，是转染了肉瘤病毒40后自发的胰岛素瘤细胞，培养基中的葡萄糖可刺激它分泌胰岛素，与胰岛β细胞有非常相似的生理功能。　　1.1.3主要试剂　　胎牛血清FBS(KPL公司，美国)、高糖(质量分数0.45%的葡萄糖)及无糖DMEM(GIBICO公司，美国)、胰酶+EDTA(GIBICO公司，美国)、兔抗鼠Sir