ERp46在棕榈酸诱导的内质网应激中的保护作用及Exendin-4的干预研究

内质网应激是胰岛细胞功能障碍和胰岛素抵抗发生的重要分子机制之一。内质网新发现的蛋白ERp46（Endoplasmic reticulum protein46）高表达于胰岛组织，研究发现在胰岛细胞糖毒性中，ERp46可一定程度上改善胰岛细胞功能，但其生物学功能未完全明确。目前，尚无ERp46在胰岛细胞脂毒性中作用的报道。本文旨在探讨ERp46是否在饱和脂肪酸棕榈酸所致的胰岛β细胞毒性损伤中发挥保护作用，观察胰高血糖素样肽-1（The incretin hormone glucagon-likepeptide-1，GLP-1）长效受体激动剂Exendin-4对胰岛β细胞脂毒性的干预作用及对其ERp46表达的影响，为2型糖尿病（Type2diabetes，T2DM）提供可能的干预与治疗新靶点。本研究分为三部分： 第一部分：棕榈酸对βTC6细胞的毒性作用及对ERp46和胰岛素（Insulin）表达的影响 本部分研究观察饱和脂肪酸棕榈酸对小鼠胰岛素瘤βTC6细胞株增殖活性、Insulin及ERp46表达的影响。应用CCK8法检测细胞增殖活性的变化，用Real-tinePCR和Western blot方法检测ERp46及Insulin在mRNA和蛋白水平的变化。结果显示，棕榈酸可时间-剂量依赖性降低细胞增殖活性，减少ERp46及Insulin的表达，提示ERp46可能与棕榈酸所致的βTC6细胞脂毒性损伤密切相关。 第二部分：ERp46在棕榈酸所致βTC6细胞毒性损伤中的保护作用 为了探讨ERp46在高棕榈酸条件下对βTC6细胞功能的可能作用，本文应用siRNA技术抑制ERp46的表达，应用Real-time PCR及Western blot方法检测内质网应激相关蛋白及Insulin表达的变化、用放射免疫法检测细胞葡萄糖刺激的胰岛素分泌（Glucose-stimulated insulin secretion，GSIS）的改变、AnnexinⅤ-PI双染法及TUNEL法检测细胞凋亡率的变化。结果发现，与单独NC组相比，NC组用0.5mM棕榈酸干预细胞24h后，细胞增殖活性降低，内质网应激相关蛋白ATF6α、PERK、IRE1α、JNK、CHOP、Caspase12表达量增加，Insulin合成量及GSIS明显下降，细胞凋亡率显著增高。在高棕榈酸条件下，ERp46siRNA组较NC组细胞增殖活性下降，ATF6α、PERK、IRE1α、JNK、CHOP、Caspase12表达量上调，Insulin合成量及GSIS明显下降，细胞凋亡率亦显著增高。提示ERp46对βTC6细胞脂毒性损伤可能起保护作用，可改善胰岛细胞功能。 第三部分：Exendin-4对βTC6细胞ERp46表达及内质网应激的影响 本部分实验观察Exendin-4对棕榈酸诱导的胰岛β细胞内质网应激的保护作用，及其对ERp46表达的影响。应用Western blot方法检测ERp46及内质网应激标记蛋白CHOP、Caspase12及P-JNK表达的变化。结果显示，在一定的浓度范围内，随着Exendin-4浓度的上升，ERp46表达量逐渐上调，CHOP、Caspase12及P-JNK表达逐渐减少，且呈剂量依赖性。提示Exendin-4可通过增强保护性分子伴侣ERp46的表达，缓解内质网应激三条通路的应激状态来减轻细胞的脂毒性损伤。 综上所述，ERp46可一定程度上减轻棕榈酸所诱导的βTC6细胞毒性损伤，改善细胞功能，对β细胞起保护性作用。GLP-1长效受体激动剂Exendin-4可剂量依赖性增加ERp46的表达，通过缓解内质网应激三条通路的应激状态对β细胞起保护作用。