CHOP介导的内质网应激在针刺干预自发性糖尿病大鼠胰岛β细胞凋亡中的影响及机制

The incidence of type 2 diabetes(T2DM) increases seriously. Pancreatic beta-cell apoptosis initiated by endoplasmic reticulum stress(ERS) plays an important role in pathogenesis of T2DM. All of three signaling pathways of ERS initiate cell apoptosis through the CHOP pathway. Acupuncture has good curative effect on improving beta-cells function and reducing beta-cells apoptosis in subjects with T2DM. On the basis of previous studies, this study will research the influence mechanism of ERS mediated by CHOP on pancreatic beta-cells apoptosis in OLETF rats and intervention mechanism of acupuncture on it.According to OGTT test, 30 OLETF rats with 8 week-age randomly are divided into acupuncture, metformin and model group, and 10 LETO rats with same ages as control group. After 8-weeks intervention,mRNA expressions and protein contents of beta-cells' CHOP, IRE1, PERK, ATF6, Bax and Bcl-2 are detected with real time-PCR and western blot respectively. Apoptosis, function and activity of the pancreatic beta-cells are measured with TUNEL, insulin release test and tetrazolium salts colorimetric method, respectively. Beta-cells ultrastructure are observed with transmission electron microscope. To clarify further therapeutic mechanism of acupuncture on T2DM,the research will discuss the influence of CHOP pathway initiated by ERS on acupuncture inhibiting beta-cells apoptosis and improving beta-cells function in diabetic objects by analyzing experimental data.

内质网应激(ERS)启动的胰岛β细胞凋亡在2型糖尿病(T2DM)发生发展中发挥重要作用，ERS三个信号均通过CHOP启动细胞凋亡，针灸能够抑制T2DM胰岛β细胞凋亡。在既往研究基础上，本课题对CHOP介导的ERS在OLETF大鼠胰岛β细胞凋亡中的影响机制及针刺对其的作用机制进行研究。30只8周龄OLETF大鼠根据OGTT结果随机分为针刺、二甲双胍和模型组，干预8周后，胰岛β细胞CHOP、IRE1、PERK、ATF6、Bax、Bcl-2基因和蛋白分别用RT-PCR和Western blot法检测 ，TUNEL法测β细胞凋亡，胰岛素释放试验测β细胞功能，四唑盐比色法测β细胞活性，透射电镜观察β细胞超微结构，10只同周龄LETO大鼠为对照。通过分析实验数据，探讨ERS启动的CHOP通路对针刺抑制糖尿病胰岛β细胞凋亡的影响机制，以期进一步阐明针灸治疗T2DM的机理，为针灸治疗本病提供理论依据。

内质网应激（ERS）在T2DM胰岛β细胞功能受损中发挥重要作用。CHOP是 ERS特异转录因子，是一个由抗凋亡向促凋亡转换的重要的信号分子，其激活通路主要有三种①IRE1-CHOP诱导细胞凋亡②ATF6-CHOP 介导凋亡③PERK-eIF2α-ATF4-CHOP 。本课题在既往研究基础上，从细胞、分子水平对CHOP介导的ERS在T2DM机体胰岛细胞凋亡中的影响以及针刺对其的干预进行研究。.主要研究内容：.⑴制作STZ糖尿病大鼠模型，随机分为针刺组、二甲双胍组和模型组，干预4周。检测①各组大鼠RBG、INS、HbA1c，分析各组大鼠胰岛素抵抗状态；②各组大鼠胰腺组织CHOP、IRE1、ATF6、PERK、Bcl-2、Bax mRNA和蛋白含量，分析各组大鼠胰腺ERS及凋亡状况，并进行相关分析；③TUNEL法测胰岛细胞凋亡，透射电镜观察胰岛细胞超微结构。.⑵通过观察各组大鼠胰岛细胞凋亡以及ERS指标，分析CHOP介导的ERS启动的凋亡与糖尿病机体胰岛细胞凋亡的关系和针刺对其的影响，并对其作用机制进行探讨。. 主要研究结果：（1）高脂饲料联合低剂量STZ诱导的糖尿病大鼠RBG显著增高，饮水量、饮食量、尿量明显增多，部分大鼠出现足部、尾部溃烂。干预4周后，针刺与二甲双胍均可使RBG明显降低，大鼠的精神状况、饮水量、饮食量及尿量等症状明显好转；（2）STZ诱导后大鼠胰腺组织CHOP、IRE1、ATF6、 PERK mRNA及蛋白表达显著升高。干预4周后，针刺或二甲双胍均可使CHOP、IRE1、ATF6、PERK mRNA及蛋白表达明显下降；（3）STZ诱导后大鼠胰腺细胞中Bax mRNA和蛋白表达明显增多，Bcl-2 mRNA和蛋白表达明显降低。针刺或二甲双胍4周后均可以明显降低Bax mRNA和蛋白表达，增加Bcl-2 mRNA和蛋白表达，从而减少和延缓胰腺细胞凋亡；（4）TUNEL法显示，模型组大鼠胰岛细胞凋亡率明显高于对照组，针刺和二甲双胍组大鼠胰岛细胞凋亡率显著低于模型组。. 主要结论：高糖高脂饲料联合低剂量STZ诱导的糖尿病大鼠胰腺组织存在CHOP介导的内质网应激，且IRE1-CHOP、ATF6-CHOP、PERK-CHOP三条通路均有参与。针刺可以改善糖尿病大鼠胰腺组织ERS，ATF6-CHOP、PERK-CHOP两条信号通路可能是其主要效应途径。.