NOD小鼠糖尿病前期胰岛β细胞核酸适配体的筛选及应用基础的初步研究

Type 1 diabetes（T1D） occurs as the consequences of the destruction of insulin-producing pancreatic β cell by pancreas specific autoimmune disease. Currently, the main focus of the T1D study lies in the detection of the pancreas auto-antibody in the sera and cellular immunity, and less attention has been paid to the targets attacked in the disease, pancreatic β cells. In this project, we will build an interdisciplinary project to solve medical problems by ways of chemical and biomedical approaches. We employed cell based Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment (Cell- SELEX) to generate aptamers specific for the pancreatic β cells in the prediabetic state of NOD mice：an important animal model for T1D. We will try to find the target proteins or molecules on the cell surface that specifically bind to the aptamer. By studying the target proteins or molecules，we anticipate to elucidate the mechanisms by which pancreatic β cell are attacked and impaired by auto-immune cells. We will try to link the imaging materials，for example nano materials to the aptamer, and study the progress of the disease by molecular imaging of pancreatic β cells under inflammatory reaction. To conclude, the development and study of the aptamer specific for the pancreatic β cells in the prediabetic state of NOD mice, we might be able to provide theoretical evidence and experimental methods for the “early diagnosis, early treatment” as well as the research on pathogeneisis of T1D.

1型糖尿病的发病是胰岛的自身免疫性疾病损伤胰岛β细胞，引起胰岛素缺乏所致。现今对1型糖尿病的诊断研究主要是血清中胰岛自身抗体的检测及细胞免疫，而对于“病灶”胰岛β细胞的研究较少。本项目中我们将通过学科交叉：化学与生物医学的手段解决医学中的问题，运用细胞的指数级富集的配体系统进化技术(Cell-SELEX)筛选1型糖尿病动物模型NOD小鼠处于糖尿病前期胰岛β细胞的特异性核酸适配体，并通过该核酸适配体找寻其与糖尿病前期胰岛β细胞上结合的靶点蛋白，以探讨NOD小鼠胰岛β细胞遭受自身免疫细胞攻击，功能受损乃至衰竭的新的机制。通过运用新型造影材料如纳米材料等与该核酸适配体相结合，对NOD小鼠的糖尿病前期的β细胞造影，运用造影法为其病程发展的研究提供新的方法。该核酸适配体的筛选及研究，将为人1型糖尿病的发病机制以及“早诊断，早治疗”的研究提供理论依据和实验手段。

1型糖尿病的发病是胰岛的自身免疫性疾病损伤胰岛β细胞，引起胰岛素缺乏所致。现今对1型糖尿病的诊断研究主要是血清中胰岛自身抗体的检测及细胞免疫，而对于“病灶”胰岛β细胞的研究较少。本项目中我们通过学科交叉：化学与生物医学的手段运用细胞的指数级富集的配体系统进化技术(Cell-SELEX)筛选胰岛β细胞的特异性核酸适配体，并通过该核酸适配体找寻其与胰岛β细胞上结合的靶点蛋白，以探讨糖尿病前期小鼠胰岛β细胞遭受自身免疫细胞攻击，功能受损乃至衰竭的新的机制。并期望通过运用新型造影材料与该核酸适配体相结合，对糖尿病前期小鼠的糖尿病前期的β细胞造影，运用造影法为其病程发展的研究提供新的方法。本项目将胰岛β细胞系MIN6作为正选细胞，用与之位置相邻，功能相似的胰岛α细胞系alpha-TC6作为反选细胞，筛选了胰岛β细胞特异性的核酸适配体，并运用蛋白质质谱的手段找出了与之相结合的蛋白。与此同时，运用新型材料与该核酸适配体结合进行造影的应用研究正在进行中且得到初步的结果。相信本核酸适配体的筛选及研究，将为人1型糖尿病的发病机制以及“早诊断，早治疗”的研究提供理论依据和实验手段。