二氮嗪干預氧化應激介導的INS-1細胞KATP通道作用研究.pdf

1、背景與目的：
　　 氧化應激（Oxidative Stress，OS）及其引起的胰島β細胞功能減退、數(shù)目減少及胰島素抵抗（Insulin Resistance，IR）在糖尿病發(fā)生發(fā)展中起重要作用。ATP敏感性鉀通道（ATP-sensitive Potassium Channels，KATP channels）將細胞新陳代謝與其興奮性耦聯(lián)，R從而調(diào)節(jié)胰島素分泌。近來研究發(fā)現(xiàn)KATP通道的SUR1亞基是胰島β細胞抗氧化應激的關鍵因素

2、。因此，保護SUR1亞基免受氧化應激損傷成為研究熱點。二氮嗪(Diazoxide，DIZ)是KATP通道開放劑（ATP-sensitive Potassium Channel Openers，KCOs），其對胰島β細胞的保護作用得到廣泛關注，但其機制仍不明了。本研究探討氧化應激對KATP通道SUR1亞基蛋白表達的影響；以牛磺酸(Taurine，Tau)作為陽性對照，探討二氮嗪對胰島β細胞保護作用及相關機制，為進一步開發(fā)DIZ臨床作用提供

3、新的理論依據(jù)。
　　 方法：
　　 以大鼠胰島素分泌細胞株INS-1細胞為研究對象，采用過氧化氫（Hydrogen Peroxide，H2O2）誘導模擬胰島β細胞氧化應激模型。分組：對照組、氧化應激組和藥物干預組（DIZ組和Tau組）。
　　 氧化應激組：細胞增殖與抑制實驗觀察H2O2作用后細胞存活率變化，在此基礎上選某一作用時間用于以下試驗：ELISA檢測葡萄糖刺激的胰島素分泌（Glucose-Stimulat

4、edInsulin Secretion，GSIS）；流式細胞術分析H2O2作用INS-1細胞后胞內(nèi)ROS水平；Annexin-V-PI流式細胞技術測定細胞凋亡率；Western Blot檢測SUR1亞基蛋白表達。
　　 藥物干預組：細胞增殖與抑制實驗觀察H2O2作用后細胞存活率變化，在此基礎上選合適的DIZ、Tau濃度用于以下試驗：ELISA 檢測葡萄糖刺激的胰島素分泌（Glucose-Stimulated Insulin Se

5、cretion，GSIS）；Annexin-V-PI流式細胞技術測定細胞凋亡率；JC-1轉染測定線粒體功能；Western Blot檢測SUR1亞基蛋白表達。
　　 結果：
　　 與對照組比較，氧化應激組：H2O2可明顯抑制INS-1細胞生長，并呈現(xiàn)時間依賴性和劑量依賴性。根據(jù)細胞增殖與毒性試驗，我們選擇3h作用時間。H2O2處理INS-1細胞3h，100μmol/L 引起的β細胞損傷以凋亡為主；200μmol/L H2

6、O2使β細胞凋亡率達到最大，400μmol/L H2O2可使細胞由凋亡轉向壞死。H2O2作用INS-1細胞3h，50μmol/L H2O2可促進胰島素分泌（P<0.05），200、400μmol/L H2O2可明顯抑制胰島素分泌；Western Blot檢測發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，50、200、400μmol/L H2O2作用3h均可上調(diào)SUR1亞基蛋白表達（P<0.05），而100μmol/L H2O2組較正常組無差異（P>0.05）。<

7、br>　　 與氧化應激組相比較，藥物干預組：DIZ、Tau組細胞存活率[（78.13±7.66)％、(76.87±3.92）％]升高（P<0.05），細胞損失率[（15.49±2.88）％、（18.70±3.72）％]下降（P<0.05），GSIS量[（96.71±9.34）mU/L、（92.89±4.76）mU/L）]明顯改善（P<0.05），但兩組間比較無統(tǒng)計學差異（P>0.05）。DIZ、Tau組線粒體功能[使用紅綠熒光相對百分

8、比(15.30±4.95)％、(10.65±2.57)％]降低（P<0.01，P<0.01）。DIZ、Tau組SUR1亞基蛋白表達均減少（P<0.05）；但DIZ組SUR1亞基蛋白表達顯著高于Tau組（P<0.05）。
　　 結論：
　　 H2O2可誘導胰島β細胞發(fā)生凋亡甚至壞死，且GSIS 減少。DIZ、Tau 可抑制H2O2對INS-1細胞損傷作用,減輕H2O2對INS-1細胞損傷作用,改善氧化應激引起的胰島素分泌紊