激活PPARβ/δ通过GPR40对2型糖尿病大鼠胰岛β细胞抗脂毒性凋亡及机制的研究

批准号:
81471044
项目类别:
面上项目
资助金额:
73.0 万元
负责人:
童南伟
依托单位:
学科分类:
H0708.糖尿病
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
闫哲、李娟、张舫、唐黎之、龙洋、喻红玲
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中文摘要
脂毒性凋亡是造成胰岛β细胞功能衰竭的重要机制之一,寻找有效的治疗靶点抗脂毒性凋亡从而防治β细胞功能衰竭是目前糖尿病的研究热点。我们新近发现激活过氧化物酶体增值物活化受体(PPAR)家族中的亚型PPARβ/δ可抗β细胞脂毒性凋亡,前期实验已经证实这种机制可通过上调GLP-1R介导。游离脂肪酸受体1(GPR40)可结合中长链饱和或不饱和脂肪酸,具有抗胰岛β细胞脂毒性凋亡的作用,但其确切机制尚不清。因此,我们拟深入探讨激活PPARβ/δ对活体胰岛功能的改善以及通过调节GPR40的表达介导β细胞抗脂毒性凋亡的机制。本项目采用自发性2型糖尿病大鼠和胰岛β细胞株INS-1E细胞建立脂毒性凋亡模型,开展相应研究,力图为抗β细胞凋亡防治2型糖尿病提供新的途径或靶点。
英文摘要
One of the key factors responsible for the development of type 2 diabetes is the free fatty acid-induced lipotoxic apoptosis of β cells. Looking for an effective therapeutic target which prevents β cells from lipotoxic apoptosis is a hotspot of diabetic investigation nowadays. We previously found that activated peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)β/δ can protect pancreatic β cells against lipotoxic apoptosis. Our previous experiments have confirmed that this mechanism can be mediated by raising expression of GLP-1R. FFA receptor (GPR40) can combine with long-chain saturated or unsaturated fatty acid, and make the role of anti-lipotoxic apoptosis. However, the underlying molecular mechanism remained unclear. Therefore, we intend to explore whether activated PPARβ/δ could improve impaired β-cell function and suppress lipotoxic apoptosis via regulation of GPR40 expression. This study adopts spontaneous developed type 2 diabetic rats (GK rat) and islet β-cell lines (INS-1E) to construct lipotoxic apoptosis model, carrying out the corresponding research. We try to provide a new approach for the prevention β-cells from lipotoxic apoptosis.
脂毒性凋亡是胰岛β细胞衰竭的重要机制之一,我们前期在细胞及离体胰岛水平的实验已证实,过氧化物酶体增殖物活化受体(PPAR)β/δ 激动剂GW501516可以抗胰岛β细胞脂毒性凋亡。研究表明G蛋白偶联受体40(G-protein coupled receptor 40,GPR40)即游离脂肪酸受体1(Free fatty acid receptor 1,FFAR1)参与调节胰岛β细胞脂毒性凋亡及胰岛β细胞功能。因此本研究旨在探讨PPARβ/δ激动剂改善2型糖尿病大鼠胰岛β细胞脂毒性凋亡及胰岛β细胞功能的作用,并初步探索GPR40在其中的作用,同时比较分析激活PPARβ/δ与激活PPARγ对2型糖尿病大鼠胰岛功能及脂毒性凋亡的作用是否相同,利用0.5mM棕榈酸(PA)处理大鼠胰岛β细胞瘤细胞(INS-1)建立脂毒性环境,并用GW501516在有或无GPR40 siRNA转染条件下处理上述细胞进一步研究其抗脂毒性凋亡的机制。本课题采用高脂饮食喂养自发性2型糖尿病大鼠(Goto-Kakizaki,GK大鼠)建立2型糖尿病脂毒性凋亡模型,分别使用PPARγ激动剂吡格列酮、PPARβ/δ激动剂GW501516干预高脂饮食喂养的GK大鼠。以口服葡萄糖耐量联合胰岛素释放试验、腹腔胰岛素耐量试验检测胰岛β细胞功能及胰岛素抵抗,取血测脂代谢指标(甘油三酯、游离脂肪酸、胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白)及糖化血红蛋白,取出胰腺组织采用TUNEL法联合胰岛素双标检测胰岛β细胞凋亡,免疫组化检测胰岛β细胞量,胰岛素GPR40免疫荧光双染检测GPR40表达水平。动物实验结果表明高脂饮食加重GK大鼠的胰岛β细胞功能减低以INSR30降低为主,低胰岛β细胞量,β细胞凋亡以及低GPR40,3mg/kg.d以及6mg/kg.d GW501516与吡格列酮均改善上述高脂饮食对GK大鼠的效应。而与吡格列酮相比,GW501516可减轻体重但对胰岛素抵抗无明显改善作用。细胞实验进一步证实GW501516通过上调GPR40 并激活Akt/Bcl-2/caspase-3途径改善棕榈酸所致脂毒性凋亡。因此本课题表明激活PPARβ/δ 可通过上调GPR40抗β细胞脂毒性凋亡并增加β细胞量,并进一步证实Akt/Bcl-2/caspase-3信号通路在其中的作用。
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Protective Role of PPARdelta in Lipoapoptosis of Pancreatic beta Cells
PPARδ 在胰腺 β 细胞脂肪凋亡中的保护作用
DOI:10.1007/s11745-016-4190-5
发表时间:2016
期刊:Lipids
影响因子:1.9
作者:Yang Yan;Ren Jiangong;Tong Yuzhen;Hu Xuejian;Lv Qingguo;Tong Nanwei
通讯作者:Tong Nanwei
小鼠胰岛β细胞Pck2基因过表达抗脂糖毒性凋亡及机制研究
- 批准号:82170830
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53万元
- 批准年份:2021
- 负责人:童南伟
- 依托单位:
ATF5基因过表达对2型糖尿病小鼠抗胰岛β细胞脂糖毒性凋亡及其机制的研究
- 批准号:81870569
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:童南伟
- 依托单位:
PPARδ通过上调GLP-1受体抗胰岛β细胞脂毒性凋亡的分子机制研究
- 批准号:81170777
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:童南伟
- 依托单位:
成人迟发自身免疫糖尿病的表型及相关基因研究
- 批准号:39700069
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:11.0万元
- 批准年份:1997
- 负责人:童南伟
- 依托单位:
国内基金
海外基金
