《Pdx1基因組蛋白修飾對GH誘導的SGA大鼠β細胞功能的調控機制》是依託浙江大學，由梁黎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Pdx1基因組蛋白修飾對GH誘導的SGA大鼠β細胞功能的調控機制
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：梁黎
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
出生時小於胎齡（SGA）者的胰島β細胞數目和胰島素分泌減少與成年期2型糖尿病的發生密切相關。異常Pdx1基因組蛋白修飾導致的基因沉默是制約胰島功能的關鍵。前期研究發現，生長激素（GH）可以促進SGA者β細胞分泌，但胰島素水平上升並不增加其胰島素抵抗，機制尚不清楚。本研究擬利用原有的SGA大鼠模型模擬矮小SGA兒童的治療，利用雷射共聚焦、細胞分選、ChIP等實驗方法，從時間軸上研究Pdx1基因表達及其H3/K4、H3/K9乙醯化和甲基化以及關鍵酶Set7/9和HDAC水平變化對GH誘導的胰島β細胞增殖及分泌的作用；體外TSA與大鼠β細胞株原代共培養，利用膜片鉗、分子生物學等技術初探組蛋白修飾對Pdx1表達和GH誘導的單個β細胞分泌的調控作用；揭示停止治療後的SGA大鼠胰島β細胞功能的演變趨勢，明確調控GH誘導的SGA大鼠β細胞功能的Pdx1基因表觀修飾機制，為糖尿病防治靶點研究提供新的思路。
結題摘要
出生時小於胎齡（SGA）者的胰島β細胞數目和胰島素分泌減少與成年期2型糖尿病的發生密切相關。異常Pdx1基因組蛋白修飾導致的基因沉默是制約胰島功能的關鍵。前期研究發現，生長激素（GH）可以促進SGA者β細胞分泌，但胰島素水平上升並不增加其胰島素抵抗，機制尚不清楚。本研究利用原有的SGA大鼠模型模擬矮小SGA兒童的治療，利用雷射共聚焦、細胞分選、ChIP 等實驗方法，從時間軸上研究Pdx1基因表達及其關鍵酶Set7/9和組蛋白去乙醯化酶（HDAC）水平變化對GH誘導的胰島β細胞增殖及分泌的作用；體外TSA與大鼠β細胞株原代共培養，利用膜片鉗、分子生物學等技術初探組蛋白修飾對Pdx1表達和GH誘導的單個β細胞分泌的調控作用。本研究主要發現：（1）GH干預能提高SGA大鼠Pdx1 mRNA表達及蛋白含量，且作用持續至成年期。SGA組大鼠SET7/9蛋白水平顯著低於AGA組（P＜0.05），GH干預後SGA+GH組SET7/9蛋白含量增高，與SGA+NS組比較有顯著性差異（P＜0.05），成年時SGA+GH組仍高於SGA+NS組。提示：GH早期干預有利於SGA大鼠血糖調控，提高SGA大鼠胰島素轉錄因子Pdx1表達，可能與組蛋白修飾有關。（2）SGA大鼠胰島β細胞電生理特性研究發現，宮內不良營養對SGA大鼠胰島β細胞胰島素分泌的影響生後持續存在，隨時間推移，有受損加重趨勢。鈣通道電流在兒童期後恢復正常，但鈣通道動力學特性仍發生明顯變化。提示：β細胞膜上鈣通道動力學特性的變化可能是宮內營養不良導致成年後SGA大鼠胰島β細胞分泌功能下降的一個重要原因。（3）胰島β細胞電生理特性研究還發現，提高胞內ATP能增強鈉通道的活性，這可能是在血糖濃度增加時，鈉離子通道在調節β細胞興奮性和胰島素釋放中發揮重要作用的機制。谷氨酸增加了胞內鈣和含胰島素顆粒的數量，導致去極化誘導胞外分泌和高葡萄糖刺激胰島素釋放的增加。然而谷氨酸直接使β細胞去極化，同樣它也誘導了巨大的KATP依賴通道的去極化。谷氨酸減少了KATP的電導，增加了電壓振盪。我們的實驗發現了一個AMPARs參與胰島素釋放的新機制；揭示了停止治療後的SGA大鼠胰島β細胞功能的演變趨勢，初步研究了調控GH誘導的SGA大鼠β細胞功能的Pdx1基因表觀修飾機制，為糖尿病防治靶點研究提供新的思路。
