亚麻籽油经GPR120/GLP-1途径调控胰岛β细胞分泌增殖及凋亡的机理研究

亚麻籽油是n-3多不饱和脂肪酸的重要来源，研究表明亚麻籽油具有增强胰岛功能和防治糖尿病的作用，但具体机制仍不清楚。本课题以亚麻籽油作为研究对象，从动物整体水平以及细胞分子水平对亚麻籽油改善胰岛功能、防治糖尿病的作用机理进行系统研究。采用经典的ob/ob小鼠模型，比较不同剂量的亚麻籽油对胰岛β细胞分泌增殖及凋亡的影响，确定亚麻籽油在肠-胰岛轴中作用的靶点。进一步从细胞水平，采用RNA干扰、膜片钳等技术，研究亚麻籽油作用肠-胰岛轴的分子信号通路，探讨亚麻籽油改善胰岛β细胞功能、防治糖尿病的分子机制。本研究以肠-胰腺轴的GPR120/GLP-1的信号途径为着眼点，结合先进的研究技术，从分子营养学的角度研究营养与基因、蛋白表达之间的关系。为发挥我国的资源优势，利用亚麻籽油进行营养保健和慢病防治提供科学依据。

本项目主要研究n-3脂肪酸经GPR120调节GLP-1分泌的机制，为2型糖尿病的营养防治提供一个新的靶点。 .第一部分：STC-1细胞中n-3脂肪酸经GPR120对调节GLP-1分泌的影响.α-亚麻酸可显著提高饥饿STC-1 细胞存活率；高浓度α-亚麻酸有利于抑制饥饿STC-1细胞的Caspase-3活性；α-亚麻酸和亚油酸能显著增加细胞GPR120蛋白表达，增加[Ca2+]i信号；并按照时间剂量反应关系刺激GLP-1分泌。GPR120 siRNA可降低长链脂肪酸诱导的GLP-1分泌、削弱[Ca2+]i信号、降低细胞存活率、并可显著降低长链脂肪酸对Caspase-3活性的抑制作用；α-亚麻酸主要通过激活PI3K/Akt途径发挥促进细胞存活和增殖的作用；α-亚麻酸能显著激活p38和ERK磷酸化，通过多途径激活MAPK通路调节细胞功能。.第二部分：亚麻籽油对高脂诱导胰岛素抵抗小鼠的糖脂代谢和GLP-1分泌影响.试验一：C57BL/6J小鼠，使用含有亚麻籽油的高脂饮食（15g亚麻籽油/100g高脂饲料）分别喂养4周和8周后，IPGTT试验发现小鼠血糖升幅明显低高脂饮食组；血脂水平较低，肝脏中脂滴沉积较少；GLP-1水平显著升高，脂肪细胞和肠道组织中GPR120 mRNA表达增多；补充亚麻籽油还可降低脂肪和肝脏组织中M1型促炎基因和M2型抗炎基因的表达。.试验二：胰岛素抵抗小鼠，使用2剂量的亚麻籽油干预（FXO-7.5组，7.5g亚麻籽油/100g高脂饲料；FXO-15组，15g亚麻籽油/100g高脂饲料）。与高脂饮食组比较，补充高剂量亚麻籽油16周可显著减少小鼠体重、降低脂肪组织重量、改善血脂控制并减缓肝脏脂肪变性。FXO-15组小鼠胰岛β细胞功能、空腹和餐后30min胰岛素和胃肠激素（GLP-1、GIP和Leptin）分泌改善显著，脂肪和肠道组织中Gpr40、Gpr41和Gpr120 mRNA表达增加，肠道组织中GPR120蛋白的表达水平显著高于其他各组。.本项目系统探索亚麻籽油对改善胰岛功能、防治糖尿病的作用机理，发现α-亚麻酸主要通过GPR120来促进细胞增殖和GLP-1分泌。补充富含α-亚麻酸的亚麻籽油能改善胰岛素抵抗小鼠的糖脂代谢和胰岛β细胞功能，促进GLP-1分泌及其受体GPR120表达。本结果为利用我国资源丰富的亚麻籽油，进行2型糖尿病营养防治提供科学依据。