miR-320c参与调控1型糖尿病早期胰岛β细胞凋亡的作用及机制研究

Apoptosis is the main pattern for the death of beta cells in early type 1 diabetes mellitus (T1DM). Researches on the regulatory mechanism of early onset of beta-cell apoptosis in T1DM are benefit to protect the beta-cell function. Our pilot study have been confirmed the significant differential of serum miR-320c between new-onset patients with T1DM and healthy controls. Bioinformatics analysis and previous studies have implied the target genes of miR-320c were involved in the pathway of apoptosis. MiR-320c were both increased in the medium and cells in STZ-treated INS-1 cells. Serum miR-320c was increased in insulitis phase prior to glucose elevation in prediabetic NOD mice. We therefore hypothesized that miR-320c could regulate the beta-cell apoptosis in early T1DM. This project aimed to further explore the role and molecular mechanism of miR-320c on the regulation of beta-cell apoptosis in early T1DM through animal models (NOD mice) and cell models (cytokines-treated beta cells), providing a new way and target for the prevention and control of T1DM.

凋亡是1型糖尿病（T1DM）早期胰岛β细胞死亡的主要方式。深入研究T1DM早期β细胞凋亡调控机制有助于更好的保护β细胞。我们的前期试验已证实血清miR-320c在新诊断T1DM患者中与健康人群具有显著差异性；生物信息学分析及既往研究提示miR-320c预测靶基因参与细胞凋亡相关信号通路；利用链脲佐菌素处理大鼠胰岛素瘤细胞系（INS-1细胞）造成细胞凋亡，发现miR-320c在细胞及上清中含量均有所增加；并且在NOD动物模型中血清miR-320c表达水平在胰岛炎期即已发生改变。因此，我们推测miR-320c参与调控T1DM早期胰岛β细胞凋亡。本项目拟在前期研究基础上，构建T1DM动物模型（NOD鼠）及发病早期（胰岛炎期）细胞模型，从动物整体水平及组织细胞水平多方面探讨miR-320c参与调控T1DM早期β细胞凋亡的作用、分子机制及上下游信号网络，为T1DM的防治提供新的思路和靶点。

凋亡是1型糖尿病（T1DM）早期胰岛β细胞死亡的主要方式。深入研究T1DM早期β细胞凋亡调控机制有助于更好的保护β细胞。（1）我们在前期先导研究基础上扩大样本收集40例新诊断T1DM及56例健康对照血清标本组成训练队列，qRT-PCR技术检测发现miR-320c在T1DM组中表达增加；基于miR-320c构建具有较好稳定性及可靠性T1DM诊断模型并在另一验证队列（T1DM33例与健康对照29例）验证，ROC曲线下面积分别为AUC=0.817和AUC=0.804，说明miR-320c具备成为T1DM生物标志物的基础。（2）我们利用STZ处理C57BL6小鼠构建1型糖尿病动物模型，qRT-PCR技术检测发现miR-320c在STZ处理小鼠血清中表达含量增加;接着利用STZ刺激INS-1细胞造成细胞凋亡，qRT-PCR检测细胞及上清中miR-320c表达含量增加。我们检测不同周龄雌性NOD小鼠血糖、血清miR-320c水平及胰岛炎程度，结果显示miR-320c表达水平在胰岛炎期即已增加，早于血糖的改变，提示miR-320c可能在T1DM早期β细胞凋亡中发挥重要作用。（3）有研究报道m6A修饰与microRNA的加工成熟过程密切相关，影响microRNA在生物学过程中的作用。我们发现STZ/细胞因子刺激的体内外模型中，在细胞凋亡的同时，小鼠胰腺组织及INS-1细胞中m6A修饰水平，甲基化酶METTL3及去甲基化酶ALKBH5表达水平在糖尿病组及对照组之间有显著差异。提取不同周龄NOD动物模型胰岛组织，qRT-PCR检测发现糖尿病期ALKBH5表达明显下降，m6A-MeRIP-Sequence测序分析不同周龄小鼠胰岛组织m6A修饰水平及位点变化，发现m6A修饰在1型糖尿病β细胞凋亡中发挥重要作用，进一步探索miR-320c相关m6A修饰的具体靶点对T1DM的防治和研发新的治疗药物具有重要意义。