mTOR信号传导通路在胰岛β细胞分化、增殖和再生中的作用

本课题首次同时使用三种糖尿病领域研究分化增殖再生的热点模型："胚胎胰腺体外分化"、"PDL创伤再生"和"慢性高糖灌注增殖"模型， 用定量PCR、Western blot、免疫组化、胰岛素含量测定, 软件分析胰岛细胞含量（Mass）等方法，比较胰岛细胞在不同阶段的分化、增殖、再生与mTOR信号通路之间的相关性，明确特殊细胞群的mTOR通路蛋白的表达差异。使用mTORC1通路抑制剂Rapamycin和RNA干扰mTORC2信号系统将有利于我们做"功能缺失"的确证分析，观察不同mTOR复合物对胰岛细胞分化、增殖、再生能力的影响。我们将进一步研究其可能机制：包括关键性转录因子，细胞周期调控因子的参与等。最后，在胰岛、Min6细胞株及胚胎胰腺上过表达mTOR，试图调控细胞的分化，增殖及再生。我们相信，本研究将提供一个以mTOR通路蛋白为切入点，以调节胰岛β细胞mass为基础的糖尿病治疗新思路。

WHO的最新统计资料表明，目前全世界的糖尿病患者达1.8亿，预计到2030年将达到3.6亿，其中2型糖尿病占90％以上。 糖尿病的发生和发展，反映了β细胞无法顺应外界持续高代谢刺激，在功能缺损的同时，伴有细胞增殖再生能力的下调及凋亡水平的增加，最终导致功能性β细胞容量的显著下降。本研究使用两种活体增殖代偿模型，在高糖灌注增殖模型中发现了PI3K/FoxO1/Menin通路在增殖代偿中的重要作用，而在60%胰腺切除诱导增殖模型中证实了mTORC1/CyclinD2/CdK4参与胰岛β细胞的增殖。课题组同时还发现了mTORC1对胰岛β细胞功能和凋亡起到重要的维持作用。基于以上研究结果，课题组构建了特异性敲除mTORC1小鼠（β RapKO）和 mTORC2小鼠(βRicKO)，提出了mTORC1-核糖体-mTORC2调控环路在增殖代偿中的作用, 进一步展开对mTORC1和mTORC2两个分子在生理，病理，手术等不同诱因引起的胰岛代偿增殖中，分别对下游不同增殖转录因子和细胞周期蛋白谱的调控的深入研究。相信探究促进β细胞增殖能力的有效方法，对于阐明糖尿病的病理生理机制，以及发现治疗糖尿病的药物新靶点具有重要的科学和社会意义。