特异性敲除小鼠胰岛细胞Cdc42基因对胰岛素分泌的抑制作用及其分子机制研究

糖尿病是一类以血糖升高为特征的代谢性疾病。由于胰岛素分泌相对不足或缺陷（I型糖尿病）或机体组织对胰岛素产生耐受（II型糖尿病），或两者兼有均可导致血糖升高，进而诱发糖尿病。糖尿病时长期存在的高血糖可导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍等，严重危害人们的健康[1]。细胞分裂调控蛋白42(Cdc42)是Rho家族中的小分子GTP酶，能够调节细胞骨架的重排、细胞运动和细胞极性等。实验表明体外培养的β细胞系中，Cdc42参与调节胰岛素的分泌，利用RNAi抑制Cdc42后可减少高糖刺激下胰岛素的分泌，导致血糖的升高，这可能与激活其下游的PAK1（p21-activatedkinases），重构细胞骨架蛋白Actin，促进胰岛素囊泡向胞膜移动有关，但其具体的作用靶点和分子机制仍不清楚。 利用Cdc42Flox小鼠与RIP-Cre小鼠杂交后，得到胰岛β细胞Cdc42特异性敲除小鼠。我们的实验显示胰岛β细胞Cdc42特异性敲除小鼠的葡萄糖耐量下降，体重较对照组轻10%左右，血液中甘油三酯水平较对照组高，但外周对胰岛素的利用正常。我们首次在体内证明Cdc42能够影响胰岛素的分泌，干扰糖代谢。此外，我们利用分离的小鼠胰岛以及构建的稳定表达野生型Cdc42、失活型Cdc42和持续性激活型Cdc42的β细胞系（Min6细胞），用高糖或高钾等刺激后，检测相关基因的mRNA和蛋白表达，进一步探讨了Cdc42调节胰岛素分泌的分子机制，为寻找有效防治糖尿病的新靶点提供了线索和实验依据。