体外糖尿病胰岛β细胞凋亡模型的建立研究进展
发布时间：2023-01-20 02:02:05
第３８卷 第５期 ２０１７年ｌＯ月 吉林 医 药 学 院 学 报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｏ１．３８ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．２０１７ —３８３一 文章编号：１６７３－２９９５（２０１７）０５－０３８３－０５ ・综述・ 体外糖尿病胰岛１３细胞凋亡模型的建立研究进展 陈希田 ，陆心雨 ，韦晓博 ，陈瑞瑶 ，刘 斌 综述，许 娜 审阅 （吉林医药学院：１．临床医学院医学影像 系，２．临床医学院，３．检验学院，４．教务处，吉林吉林 １３２０１３） 摘关要：胰岛Ｂ细胞凋亡与糖尿病的发生密切相关，建立合适的体外细胞凋亡模型对于研究糖尿病发病机制 键词：糖尿病；Ｄ细胞凋亡；模型 及药物筛选具有重要意义。本文将对各种Ｂ细胞凋亡模型的建立方法进行综述。 中图分类号：Ｒ５８７．１ 文献标识码：Ａ 糖尿病是一种全球性疾病，其发病机制与胰岛Ｂ 细胞凋亡密切相关。寻找减少胰岛Ｂ细胞凋亡的药 代细胞中应用较多的是鼠原代细胞，其主要通过胶原 酶分级消化鼠胰腺获得，单层培养法进行培养。随着 分子生物学技术的发展，Ｂ细胞系的研究已经取得了 物已成为该领域研究的热点。动物模型存在实验周 期长、费用高、操作复杂等问题。体外细胞模型可控 性强、操作简单、便于观察检测，有一定的优越性，已 被广泛应用。建立理想的细胞凋亡模型对于研究Ｇ 细胞凋亡机制和新的药物作用靶点有重要意义。 １细胞种类及来源 长足的进展，目前所建立的Ｂ细胞系都来源于致命 性放射线的照射或某种致癌基因表达的动物胰岛素 瘤…。主要包括大鼠ＲＩＮ系（ＲＩＮ—ｍ５Ｆ）、ＩＮＳ细胞系 （ＩＮＳ．１）、仓鼠ＨＩＴ细胞系（ＨＩＴ－Ｔ１５）、ＭＩＮ细胞系 （ＭＩＮ６）、ＮＩＴ．１细胞系、１３ＴＣ细胞系、１３ＨＣ细胞系和 ３１ＴＣ．ｔｅｔ细胞系。 目前常用的有人和鼠原代细胞、胰岛Ｂ细胞瘤 克隆产生的胰岛细胞系及转基因鼠胰岛细胞系。原 基金项目：吉林省大学生创新创业项目（２０１５０１７）． 作者简介：陈希田（１９９４一），女（汉族），本科在读． 通讯作者：许娜（１９７７一），女（汉族），副教授，博士 ＲＩＮ．ｍＳＦ常用于胰岛素分泌机制和胰岛细胞凋 亡的研究，然而其对葡萄糖刺激引起的胰岛素分泌 （ｇｌｕｃｏｓｅ．ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ ｉｎｓｕｌｉｎ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ，ＧＳＩＳ）反应并不 理想。ＩＮＳ－１是在最初的ＲＩＮ系基础上经２一巯基乙 醇（２－ｍｅｒｃａｐｔｏｅｔｈａｎｏｌ，２－ＭＥ）培养生成肿瘤物质而建 立，不分泌胰高血糖素，表达氧自由基清除酶少，对氧
吉林医药学院学报２０１７年１０月 第３８卷 化应激损伤高度敏感，因而成为研究氧自由基介导的 细胞毒性及细胞功能异常的常用模型。但ＩＮＳ一１最 大的缺陷是培养时需加入２．ＭＥ，否则细胞难以存活， 且失去许多重要功能特性。ＨＩＴ细胞系来源于感染 猿猴病毒４０（ＳＶ４０）的叙利亚仓鼠的胰岛细胞，ＨＩＴ— Ｔ１５系是通过挑选母系中胰岛素含量高的亚系获得 的，保留了胰岛Ｂ细胞的大部分功能，已被广泛用于 胰岛素分泌调节机制的研究。ＭＩＮ细胞系来源于定 向表达ＳＶ４０ Ｔ抗原的转基因小鼠的胰岛瘤细胞， ＭＩＮ６在高糖环境下胰岛素分泌增加，其分泌量和反 应曲线与正常胰岛ｐ细胞相似，适合用于研究ｐ细 胞葡萄糖刺激胰岛素分泌的分子机制。ＮＩＴ．１细胞 系来源于胰岛素启动子控制下表达ＳＶ４０ Ｔ抗原的 ＮＯＤ／Ｌｔ小鼠的胰岛１３细胞瘤，稳定地分泌胰岛素超 过ｌ８代，主要用于胰岛Ｂ细胞凋亡研究，尤其对研究 １型糖尿病（Ｔ１ＤＭ）发病机制具有重要的价值。１３ＴＣ 细胞系来源于胰岛素启动子控制下表达ＳＶ４０ Ｔ抗原 的转基因小鼠的胰岛素瘤细胞，可合成和分泌大量胰 岛素，并对葡萄糖刺激反应敏感，适用于研究ＪＮＫ信 号通路、胰岛素分泌及药效评价等。１３ＨＣ细胞系来 源于１０周龄的ＲＩＰ１一Ｔａ ｇ２转基因小鼠高度增生的肿 瘤前期胰岛细胞，１０ ｍｍｏｌ／Ｌ葡萄糖时胰岛素分泌达 ５０％最大分泌量，适合Ｔ１ＤＭ自身免疫抗体和Ｂ细胞 自身免疫损伤的研究 ，但培养后期己糖激酶的含 量会增加。１３ＴＣ—ｔｅｔ细胞系来源于四环素（ＴＣ）基因 调控下表达ＳＶ４０ Ｔ抗原的转基因小鼠，保持正常的 ＧＳＩＳ反应超过６Ｏ代，５～１６．７ ｍｍｏｌ／Ｌ葡萄糖浓度时 胰岛素释放呈剂量依赖性，１６．７ ｍｍｏｌ／Ｌ时达高峰。 此外，ＭＣ ＣＬＥＮＡＧＨＡＮ等 通过电融合法将 ＮＥＤＨ大鼠胰岛ｐ细胞和“永生化”ＲＩＮ—ｍ５Ｆ细胞进 行杂交融合，建立了３种新的克隆细胞系：ＢＲＩＮ。 ＢＧ５、ＢＲＩＮ—ＢＧ７和ＢＲＩＮ—ＢＤ１１，其中ＢＲＩＮ－ＢＤ１１可 持续稳定传代，在葡萄糖敏感性及胰岛素分泌特征上 与大鼠正常胰岛Ｂ细胞极其相似，应用较多。 ２ Ｂ细胞凋亡模型的建立方法 ２．１ 高糖诱导Ｂ细胞凋亡模型的建立 高浓度葡萄糖导致的Ｂ细胞凋亡在糖尿病的发 生和发展中起着重要的作用，是糖尿病患者发病的重 要细胞学基础 ｊ，但是高糖引起Ｂ细胞凋亡的具体 机制至今尚未完全阐明，目前主要认为与高糖诱导Ｂ 细胞产生氧化应激 （ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｓｔｒｅｓｓ，ＯＳ）反应、激活 炎症信号通路 Ｊ、破坏胰岛Ｂ细胞钙离子平衡【 等 有关。ＨＷＡＮＧ等 以永生化人胰岛Ｂ细胞系 ＲＮＡＫＴ．１５作为研究对象，以３３ ｍｍｏｌｆＬ的葡萄糖作 用４８ ｈ，细胞早期凋亡率由正常组（葡萄糖浓度为 ５ ｍｍｏｌ／Ｌ）的１０．８４％上升到２７．２８％；基因微阵列技 术分析显示，促凋亡相关基因表达上调。ＡＬＳ— ＨＡＴＷＩ＿９ 的关于芦荟大黄素对ＲＩＮ－ＳＦ的保护作用 的研究表明，２５ ｍｍｏｌ／Ｌ的葡萄糖干预ＲＩＮ￣Ｆ ２４ ｈ 和４８ ｈ后，细胞活力明显下降，基础胰岛素分泌（ｂａｓ． ａｌ ｉｎｓｕｌｉｎ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ，ＢＩＳ）和ＧＳＩＳ水平降低；４８ ｈ后 