持續(xù)高濃度腎上腺素重編程大鼠原代胰島細(xì)胞分泌功能.pdf

1、畜牧生產(chǎn)高度集約化，畜禽時(shí)常會(huì)處于非正常環(huán)境條件和非正常生理機(jī)能狀態(tài)下，導(dǎo)致應(yīng)激，從而限制畜禽生長(zhǎng)發(fā)育，降低畜禽生產(chǎn)性能和免疫力，嚴(yán)重時(shí)引起死亡。已有研究表明，在應(yīng)激狀態(tài)下，機(jī)體應(yīng)激激素處于持續(xù)的高水平，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂，能量代謝失衡。典型例子可見于熱應(yīng)激引發(fā)的胎羊在母體宮內(nèi)發(fā)育遲緩，胎羊體內(nèi)腎上腺素（Epinephrine，Epi）和去甲腎上腺素（Norepinephrine，NE）升高，且伴隨胰島β細(xì)胞分泌胰島素的功能受損，進(jìn)

2、而對(duì)葡萄糖利用能力降低。進(jìn)一步研究表明，對(duì)胎羊持續(xù)注射去甲腎上腺素同樣會(huì)降低胰島素分泌，而移除NE后，發(fā)現(xiàn)葡萄糖刺激下，胰島β細(xì)胞分泌胰島素出現(xiàn)代償性增強(qiáng)。目前由應(yīng)激引起的激素水平升高進(jìn)而改變胰島分泌功能的現(xiàn)象已普遍被認(rèn)可，但仍缺少應(yīng)激激素降低胰島素分泌功能的直接性論證。
　　因此，本研究以體外培養(yǎng)的大鼠原代胰島細(xì)胞為試驗(yàn)材料，探究高濃度Epi對(duì)胰島細(xì)胞分泌功能的作用。試驗(yàn)內(nèi)容主要分為三部分：
　　1、選取濃度為0.1 nM

3、、1 nM、10 nM、100 nM、1μM、10μM的Epi，在20 mM葡萄糖刺激下測(cè)定Epi對(duì)大鼠原代胰島細(xì)胞分泌胰島素的半抑制濃度（IC50），并將其作為后期試驗(yàn)的持續(xù)培養(yǎng)濃度。
　　2、試驗(yàn)組：Epi（IC50）培養(yǎng)3天轉(zhuǎn)移到普通培養(yǎng)液培養(yǎng)2天；對(duì)照組：在普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)5天，選取濃度為0.1 nM、1 nM、10 nM、100 nM、1μM、10μM的Epi，在20 mM葡萄糖刺激下測(cè)定胰島素分泌量（GSIS）及胰島素

4、總量。
　　3、采用常規(guī) PCR與 RT-PCR等技術(shù)手段測(cè)定葡萄糖刺激胰島素分泌途徑相關(guān)調(diào)控分子的表達(dá)。
　　本試驗(yàn)結(jié)果：
　　1、Epi對(duì)原代胰島細(xì)胞分泌胰島素的半抑制濃度為100 nM。
　　2、胰島素分泌量，試驗(yàn)組與對(duì)照組無顯著差異，但從分泌曲線中可知，試驗(yàn)組對(duì)應(yīng)的IC50是對(duì)照組的2.9倍（P＜0.05），顯著升高；試驗(yàn)組胰島素總量高于對(duì)照組42%（P＜0.05）。
　　3、采用常規(guī)PCR驗(yàn)證GL

5、UT2、腎上腺素受體、G蛋白亞基、Kir6.2、SUR1、CACNA1D、UCP2、PDX-1等調(diào)控信號(hào)分子在胰島細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)模式，結(jié)果表明除α1A-AR，α1B-AR，β3-AR以及Gβ3以外的腎上腺素受體和G蛋白亞基均在胰島細(xì)胞中表達(dá)；RT-PCR檢測(cè)結(jié)果顯示所有腎上腺素受體在胰島細(xì)胞中表達(dá)無顯著差異；而G蛋白亞基中Gs，Gz，Gβ1，Gβ2表達(dá)水平顯著降低（P＜0.05），其他亞基無顯著差異；此外，UCP2表達(dá)量顯著下調(diào)（P＜0.

6、05）。
　　根據(jù)以上結(jié)果推測(cè)：
　　1、持續(xù)高濃度腎上腺素抑制作用誘導(dǎo)腎上腺素受體脫敏，盡管相關(guān)腎上腺素受體的表達(dá)量未有顯著變化，但試驗(yàn)組的Gβ1、Gβ2表達(dá)量下調(diào)推測(cè)腎上腺素受體發(fā)生磷酸化，受體對(duì)腎上腺素的敏感性降低，表明可能持續(xù)高濃度腎上腺素造成受體脫敏的原因可能是通過下調(diào)Gβ亞基表達(dá)下調(diào)腎上腺素受體敏感性，而不是通過減少受體數(shù)量。
　　2、試驗(yàn)組的Gs表達(dá)量下調(diào)表明胞內(nèi) cAMP濃度降低，說明持續(xù)腎上腺素抑制作

7、用會(huì)通過降低G蛋白表達(dá)，抑制胰島素分泌。
　　3、試驗(yàn)組的UCP2表達(dá)量下調(diào)說明細(xì)胞內(nèi)ATP合成增多，ATP/ADP比值升高進(jìn)而誘導(dǎo)試驗(yàn)組的胰島素分泌加強(qiáng)；但Gz下調(diào)表示其介導(dǎo)的胰島素胞吐作用能力減弱，胰島素顆粒分泌至胞外的含量減少，兩者共同作用造成胞內(nèi)胰島素總量增加。
　　綜上所述，持續(xù)高濃度腎上腺素抑制會(huì)重編程大鼠原代胰島細(xì)胞分泌功能，造成胰島素總量增加，同時(shí)還能誘導(dǎo)腎上腺素受體脫敏。重編程胰島功能的過程可能與UCP2介