间歇性缺氧诱导胰岛β细胞损伤及其损伤机制
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stz 胰岛β细胞原理
STZ胰岛β细胞原理
STZ是一种化学物质,全称为链脲佐菌素(Streptozotocin),它是一种抗癌药物,也是一种糖尿病研究中常用的试剂。
STZ能够破坏胰岛β细胞,从而导致胰岛素分泌不足,引起糖尿病。
胰岛β细胞是胰岛中的一种细胞,它们负责分泌胰岛素,这是一种重要的激素,能够帮助身体将血糖转化为能量。
当血糖水平升高时,胰岛β细胞会分泌更多的胰岛素,以帮助身体将多余的糖分解掉。
但是,当胰岛β细胞受到STZ的破坏时,它们就无法正常分泌胰岛素,导致血糖水平升高,引起糖尿病。
STZ的作用机制是通过破坏胰岛β细胞的DNA,从而导致细胞死亡。
STZ会进入胰岛β细胞内部,与细胞内的DNA结合,形成DNA加合物,从而导致DNA链断裂和碱基缺失。
这些损伤会触发细胞的自我毁灭机制,导致细胞死亡。
STZ的破坏作用是选择性的,它主要作用于胰岛β细胞,而对其他细胞类型的影响较小。
这使得STZ成为一种理想的糖尿病研究试剂,可以用来模拟糖尿病的发生和发展过程,研究糖尿病的病理机制和治疗方法。
STZ胰岛β细胞原理是通过破坏胰岛β细胞的DNA,导致细胞死亡,从而引起胰岛素分泌不足,导致糖尿病。
STZ的选择性作用使
得它成为一种重要的糖尿病研究试剂,可以用来模拟糖尿病的发生和发展过程,为糖尿病的治疗提供新的思路和方法。
线粒体与胰岛β细胞研究进展李莉;胡纯;孙林【期刊名称】《临床与病理杂志》【年(卷),期】2016(000)006【摘要】胰岛β细胞功能不能满足外周胰岛素的需求是所有类型的糖尿病的共同发病机制。
在胰腺β细胞,线粒体将外源性营养物质代谢成能量输出,最终导致胰岛素释放。
因此,线粒体功能障碍为β细胞衰竭和糖尿病发生的基础。
线粒体调节通过多种途径——包括代谢偶联,线粒体质量的维护和活性氧的产生,以及与其他细胞器之间的相互作用调节β细胞功能。
本文将评价线粒体生物起源和退化的主要影响因素和其在β细胞线粒体质量平衡中的作用,并着重阐述线粒体能量物质代谢相关酶调节和线粒体质量对胰岛β细胞功能的重要性,以及这些通路的缺陷如何最终引起糖尿病。
明确β细胞线粒体功能障碍的原因可能有助于产生治疗糖尿病基础发病机制的新方法。
【总页数】12页(P830-841)【作者】李莉;胡纯;孙林【作者单位】中南大学湘雅二医院肾内科,长沙410007【正文语种】中文【中图分类】R362【相关文献】1.线粒体与胰岛β细胞研究进展 [J], 李莉;胡纯(综述);孙林(审校)2.Twist 1基因在脂肪细胞胰岛素抵抗中的作用及其线粒体相关机制的研究进展[J], 逯素梅;任瑞;马万山3.β细胞线粒体与胰岛素分泌关系的研究进展 [J], 尹士男;潘长玉4.检测线粒体通透性转换孔道评价胰岛β细胞线粒体功能 [J], 林帆;张宏利;王晓;罗敏5.胰岛素样生长因子-1减轻高脂饮食所致心肌细胞收缩功能异常:胰岛素信号通路和线粒体功能的作用 [J], 张英梅;袁鸣;凯瑟琳·M·布兰得利;董峰;皮耶罗·安特卫普;任骏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
游离脂肪酸引起胰岛β细胞损伤机制的研究进展
张宏利;李果
【期刊名称】《国际内分泌代谢杂志》
【年(卷),期】2003(023)004
【摘要】游离脂肪酸(FFAs)在2型糖尿病的发生和发展中起重要作用,长期的高FFAs可损伤胰岛β细胞功能.首先,FFAs可通过使葡萄糖转运蛋白-2和葡萄糖激酶表达减少、胰岛素基因转录障碍和胰岛素原转化减少等使胰岛素生成减少.其
次,FFAs还可通过诱导胰岛β细胞凋亡、抑制β细胞有丝分裂等引起细胞数目的减少.研究其作用机制对阐明糖尿病的发病机制有重要意义.
【总页数】4页(P262-265)
【作者】张宏利;李果
【作者单位】上海第二医科大学附属瑞金医院;上海市内分泌研究所,上海,200025;上海第二医科大学附属瑞金医院;上海市内分泌研究所,上海,200025
【正文语种】中文
【中图分类】R587.102
【相关文献】
1.高浓度游离脂肪酸对胰岛β细胞凋亡的影响及其机制的研究进展 [J], 刘亮;刘礼斌
2.肠道病毒引起胰岛β细胞损伤的分子机制 [J], 潘海东
3.自噬在胰岛β细胞存活中的作用及游离脂肪酸对其调控的分子机制研究进展 [J], 冯晓桃; 段慧明; 程永芳
4.游离脂肪酸引起肝细胞胰岛素抵抗及其机制的研究 [J], 万学东;王西明;夏炎枝;段秋红;秦莉;关中宏
5.游离脂肪酸诱导胰岛β细胞损伤的分子机制 [J], 管炜;屠庆年;陆付耳;杨明炜;董慧
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Nox4在糖尿病及慢性并发症中的作用研究进展于婷;李雷;许飞;辛青【摘要】随着生活方式的改变和预期寿命的延长,世界范围内糖尿病及其慢性并发症的患病率逐年升高.糖尿病慢性并发症(糖尿病肾病、糖尿病大血管病变、糖尿病心肌病、糖尿病视网膜病变、糖尿病神经病变等)是糖尿病患者致死致残的主要原因.还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4(Nox4)是催化氧生成活性氧类( ROS)的关键酶,Nox4的活性直接受组织氧分压的调控,由Nox4生成的ROS通过氧化应激在糖尿病及其慢性并发症的发病及进展过程中发挥重要作用.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2019(025)010【总页数】8页(P2016-2022,2028)【关键词】糖尿病;还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4;过氧化氢;活性氧自由基;糖尿病慢性并发症【作者】于婷;李雷;许飞;辛青【作者单位】济宁医学院基础医学院生理学教研室,山东济宁272067;济宁医学院临床学院诊断学教研室,山东济宁 272067;济宁市第一人民医院血管外科,山东济宁272011;济宁医学院基础医学院生理学教研室,山东济宁272067【正文语种】中文【中图分类】R587.1;R363.2糖尿病及其慢性并发症的发病率逐年升高,给患者生活和经济带来很大负担。
氧化应激在糖尿病及其慢性并发症发病及进展过程中具有重要作用。
还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidases,Nox)家族是催化氧生成活性氧类(reactive oxygen species,ROS)的关键酶。
迄今为止,Nox家族包括Nox1~Nox5和双功能氧化酶1、双功能氧化酶2七名成员。
各亚型Nox分布在体内不同组织、细胞以及亚细胞结构,生成相应的产物,在生理和病理状态下行使特定功能。
Nox4是Nox家族用于生产过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)的唯一亚型,肾脏表达水平最高,也广泛表达于其他类型的细胞,相对其他比较局限的Nox家族成员,具有更广泛的生物功能[1]。
2023-10-28CATALOGUE 目录•缺氧诱导因子的基本介绍•缺氧诱导因子在生理病理过程中的作用•缺氧诱导因子研究的实验方法与技术•缺氧诱导因子研究的临床应用与前景•总结与展望01缺氧诱导因子的基本介绍缺氧诱导因子的定义缺氧诱导因子(HIF)是一种转录因子,它能够响应细胞缺氧的刺激,并激活一系列与缺氧适应相关的基因表达。
HIF是由α和β两个亚基组成的异二聚体,其中α亚基负责调节HIF的稳定性,β亚基则负责调节HIF的活性。
缺氧诱导因子的作用机制当细胞处于缺氧状态时,HIF的α亚基会被脯氨酸羟化酶羟化,进而被泛素-蛋白酶体系统降解,使得HIF的稳定性降低。
被降解的HIF的α亚基与β亚基分离,然后通过与激活蛋白(HIF-1β/ARNT)重新结合形成具有活性的HIF二聚体。
有活性的HIF二聚体能够进入细胞核,与靶基因的启动子结合,从而激活一系列与缺氧适应相关的基因表达。
HIF的研究起源于20世纪90年代,早期的研究主要集中在低氧条件下HIF 的表达和功能。
随着研究的深入,人们发现HIF在肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病等多种疾病中发挥重要作用,因此对HIF的研究逐渐扩展到各种疾病的治疗和预防。
目前,对HIF的研究已经深入到分子机制和基因调控水平,同时也涌现出许多针对HIF的治疗策略,如抑制脯氨酸羟化酶、抑制泛素-蛋白酶体系统等。
缺氧诱导因子的研究历史与现状02缺氧诱导因子在生理病理过程中的作用缺氧诱导因子与呼吸循环系统总结词缺氧诱导因子在呼吸循环系统中具有重要调节作用详细描述缺氧诱导因子(HIF)是一种转录因子,在低氧环境下可诱导多种基因表达,以适应缺氧环境。
在呼吸循环系统中,HIF可调节红细胞生成、血管生成、血压以及心脏功能等。
HIF参与能量代谢的调节并具有重要生物学意义详细描述在能量代谢过程中,HIF可诱导与糖酵解、脂肪酸氧化以及线粒体生物合成等相关的基因表达,以适应缺氧环境下的能量需求。
总结词HIF对免疫系统具有重要影响和生物学意义详细描述HIF不仅参与免疫细胞的激活和分化,还可调节炎症反应以及抗感染能力。
缺氧诱导因子-1的稳定性调节刘波【期刊名称】《遵义医学院学报》【年(卷),期】2012(035)006【总页数】5页(P548-552)【关键词】缺氧诱导因子-1;稳定性调节【作者】刘波【作者单位】遵义医学院药理学教研室暨贵州省基础药理重点实验室,贵州遵义563099【正文语种】中文【中图分类】R971缺氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是在研究缺氧诱导的红细胞生成素(erythropoietin,EPO)的基因表达时发现的一种DNA结合蛋白,其分布和作用十分广泛,目前已确定的靶基因已有130多种,且这些基因编码的蛋白参与血管再生与重塑、促进神经再生、葡萄糖的运输及酵解、红细胞生成、氧化应激和炎性等多种病理生理过程。
本文结合国内外对HIF-1的研究报道,系统综述了HIF-1的结构及其稳定性调节。
1 HIF的结构和稳定性调节Semenza[1]等于1992 年最先确立了 HIF -1 的组成结构,并证明了其cDNA的编码顺序。
它属于PAS家族(PER-ARNT-SIM),由120KD的氧依赖性β亚基和91/93/94KD的非氧依赖性β亚基组成的异二聚体转录因子,α和β亚单位均属于碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)家族。
HIF-β又称芳香烃受体核转运蛋白,在细胞内稳定表达,不受氧浓度的影响。
而HIF-α是决定HIF生物学活性的亚基,HIF-α表达对细胞内氧浓度高度敏感,被称为“缺氧基因表达的总开关”。
在常氧条件下,HIF-lα的表达与降解处于动态平衡,只有5 min的极短的半衰期,细胞内的HIF-1α表达后,脯氨酸羟化酶(proline hydroxylase,PHD)立即加载到HIF-1α亚基氧依赖降解区(oxygen-dependent degradation domain,ODD区)Pro402或Pro564上,形成脯氨酰残基。
胰岛素分泌的时序调控机制胰岛素是一种由胰腺β细胞分泌的重要激素,它在调节血糖水平和维持能量代谢平衡中扮演关键的角色。
胰岛素的分泌过程受到多种内外因素的精密调控,以确保血糖水平在适当范围内维持稳定。
本文将探讨胰岛素分泌的时序调控机制。
一、β细胞膜上的离子通道胰岛素分泌的时序调控首先受到β细胞膜上离子通道的调控。
胰岛素分泌主要受到两类离子通道的影响:电压门控钙离子通道(VGCCs)和ATP敏感钾离子通道(KATP通道)。
VGCCs与胰岛素分泌的初级阶段密切相关,而KATP通道则参与调控胰岛素的整个分泌过程。
在胰岛素分泌的初级阶段,β细胞处于静息态,细胞膜上的KATP通道关闭,细胞内的K+离子能够积累,而细胞外的Ca2+离子浓度低。
当血糖水平升高,细胞内ATP水平也会上升,导致KATP通道关闭。
细胞膜上的电压会发生改变,从而激活VGCCs,使细胞内的Ca2+离子进入β细胞。
这些Ca2+离子的进入会引发细胞内的胰岛素颗粒释放,并促进胰岛素的分泌。
二、胰岛素合成与储存胰岛素的合成和储存也是其分泌的重要环节。
胰岛素是由胰腺β细胞内的胰岛素原分子合成而来,然后储存在细胞内的胰岛素颗粒中。
当血糖水平较低时,胰腺会分泌胰高血糖素(glucagon),而不是胰岛素。
胰岛素的合成主要发生在内质网(endoplasmic reticulum)中。
在内质网中,胰岛素的前体分子经过一系列酶的修饰和裂解,最终形成成熟的胰岛素。
成熟的胰岛素将被包裹在胰岛素颗粒中,准备进行分泌。
三、胰岛素分泌的调节机制胰岛素分泌的调节机制非常复杂,其中包括神经调节、激素调节和血糖水平自身调节等。
1. 神经调节神经系统可以通过交感神经和副交感神经对胰岛素的分泌进行调节。
交感神经通常会抑制胰岛素的分泌,而副交感神经则有促进胰岛素分泌的作用。
例如,交感神经可以通过释放去甲肾上腺素抑制胰岛素的分泌,而副交感神经可以通过释放乙酰胆碱促进胰岛素的分泌。
2. 激素调节许多激素也可以影响胰岛素的分泌。
自噬在胰岛0细胞存活中的作用及游离脂肪酸对其调控的分子机制研究进展冯晓桃一2,段慧明一2,程永芳1(1广西中医药大学广西中医基础研究重'实验室,南宁530200;2广西中医药大学中医药科学实验中心)摘要:胰岛0细胞进行性衰竭是2型糖尿病(T2DM)发生发展的关键,保护和促进胰岛0细胞存活是防治T2DM的重要策略,自噬在维持胰岛0细胞存活与发挥其生物功能过程中起重要作用。
T2DM往往伴有脂质代谢紊乱,游离脂肪酸(FFA)可通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)依赖的PI3K/Akt和ERK信号通路以及非mTOR 依赖性信号通路(内质网应激、氧化应激途径、PKR/JNK信号通路和皿型PI3K信号通路)诱导胰岛0细胞自噬。
阐明FFA调控胰岛0细胞自噬的分子机制,将为开发保护和促进胰岛0细胞存活的药物提供潜在的作用靶点。
关键词:2型糖尿病;游离脂肪酸;自噬;内质网应激;氧化应激;信号通路doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2019.14.028中图分类号:R587.1文献标志码:A文章编号:1002-266X(2019)14-0092-042型糖尿病(T2DM)已成为严重威胁人类健康的公共卫生问题之一。
现代医学研究认为,除外胰岛素抵抗,胰岛0细胞进行性衰竭在T2DM发生发展中起关键作用。
因此,保护和促进胰岛0细胞存活成为防治T2DM的重要策略。
T2DM往往伴有脂质代谢紊乱,表现为高游离脂肪酸(FFA)血症[]。
高水平FFA不仅能够通过抑制胰岛素信号通路如磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)信号通路,进而抑制胰岛素靶组织对葡萄糖的摄取和利用,引起胰岛素抵抗[,],而且还损伤胰岛0细胞,甚至导致细胞凋亡⑷。
同时,FFA还诱导胰岛0细胞产生自噬,保护细胞免受损害⑹。
因此,研究FFA调控胰岛0细胞自噬的分子机制有助于促进保护胰岛0细胞的药物研发。
现将自噬在胰岛0细胞存活中的作用及FFA对其调控的分子机制研究进展综述如下。
神经酰胺在胰岛β细胞凋亡中作用的研究进展段丽君;商书霞;郭洪涛;赵春云;李艳芬;代红沙【摘要】胰岛β细胞凋亡是糖尿病发生及进展的重要机制,研究表明神经酰胺在β细胞凋亡中发挥了重要作用.它通过激活内质网应激、内/外源性细胞凋亡途径、改变线粒体膜通透性诱导β细胞凋亡,同时介导ROS/RNS、炎症因子等细胞毒作用,使胰岛β细胞进一步丢失、胰岛素分泌减少.本文就神经酰胺在胰岛β细胞凋亡过程所发挥的作用作一综述.【期刊名称】《现代临床医学》【年(卷),期】2018(044)005【总页数】4页(P321-323,326)【关键词】凋亡;神经酰胺;内质网应激;活性氧;活性氮【作者】段丽君;商书霞;郭洪涛;赵春云;李艳芬;代红沙【作者单位】冀中能源峰峰集团有限公司总医院内分泌科,河北邯郸 056200;冀中能源峰峰集团有限公司总医院内分泌科,河北邯郸 056200;冀中能源峰峰集团有限公司总医院内分泌科,河北邯郸 056200;冀中能源峰峰集团有限公司总医院内分泌科,河北邯郸 056200;冀中能源峰峰集团有限公司总医院消化内科,河北邯郸056200;冀中能源峰峰集团有限公司总医院内分泌科,河北邯郸 056200【正文语种】中文【中图分类】R587.1糖尿病(DM)是一种复杂的慢性代谢紊乱性疾病,几乎各个年龄组人群均会受累,糖尿病患者正在全球范围内迅速增加,我国也将面临因众多糖尿病患者带来的巨大的经济及社会负担。
凋亡是促使机体为更好地适应生存环境而发生的由基因调控的程序性细胞死亡,它对于机体的各种生理性、病理性状态等必不可少。
糖尿病的发生发展与胰岛β细胞的凋亡密不可分。
然而,β细胞的过度凋亡导致细胞数量大量丢失及功能障碍是糖尿病胰岛素分泌减少的根本病因。
神经酰胺作为鞘脂类的代谢产物,主要通过从头合成、鞘磷脂循环生成,涉及细胞凋亡、细胞周期抑制、细胞衰老等细胞功能,在细胞应激反应中起到一定的调节作用,尤其在凋亡的诱导过程中,神经酰胺可通过内、外源性通路促进细胞发生凋亡,还能激活 JNK、KSR、PKC 等促进细胞凋亡[1]。
党参多糖的药理活性与作用机制研究进展发布时间:2023-02-14T09:38:55.972Z 来源:《医师在线》2022年9月18期 作者: 徐文[导读]党参多糖的药理活性与作用机制研究进展徐文(荆州市中心医院药学部;湖北荆州434020)摘要:党参多糖(CPP)是从党参中提取的生物分子多聚糖,是由单糖之间脱水形成的链状聚合物[1]。
近年来,针对CPP药理活性的研究成为热点,大量文献报道CPP具有广泛的药理活性,但缺少对CPP最新最全面的综述。
本人通过查阅近年来国内外大量文献,从药理活性和作用机制两方面进行归纳与总结,以期为学者进一步研究和开发利用CPP提供参考。
关键词:党参多糖; 药理活性; 抗氧化; 抗衰老;作用机制A dvinces in Pharmacological Ac vity and Mechanism of codonopsis polysaccharidesXuwen, Department of Pharmacy ,Jingzhou central hospital (jingzhou,hubei) 434020[Abstract ] Codonopsis polysaccharide (CPP) is a biomolecular polysaccharide extracted from Codonopsis pilosula, a chain polymer formed by the dehydration between monosaccharides [1]. In recent years, the research on the pharmacological activity of CPP has become a hot topic.A large number of literatures reported that CPP has a wide range of pharmacological activities, but lacked the most comprehensive and comprehensive review of CPP. I consulted a large number of documents at home and abroad in recent years, summarized and summarized the pharmacological activities and the mechanism of action, in order to provide a reference for scholars to further research and development of the use of CPP.[Key word s ]; Codonopsis polysaccharide ; pharmacological activity; antioxidant; anti-aging; mechanism of action党参为桔梗科植物党参、素花党参或川党参的干燥根,具有补中益气,健脾益肺之功效[2]。
胰腺腺泡细胞和胰岛β细胞损伤修复及再生的研究进展石乔【摘要】Pancreatitis can cause the injuries of acinar and β cells .After pancreatitis ,the repairing of the function of exocrine and endocrine is a problem that should be solved urgently .It's important to understand the re-pairing of pancreatic injury ,pancreatic stem cells ,regeneration ,and the signal pathways (Notch ,Hedgehog ,Wnt) that regulate them for pancreatic diseases .This review aimed to summarize the new progress of the injuries of acinar and β cells ,regenera tion ,and regulating the dedifferentiation ,redifferentiation and transformation of exocrine and endocrine cells .%胰腺炎可引起胰腺腺泡及胰岛β细胞损伤,修复胰腺内、外分泌功能是胰腺炎治疗研究亟待解决的问题;胰腺损伤修复、胰腺干细胞及内、外分泌细胞的再生和调控再生信号通路(Notch、Hedgehog及Wnt信号)对其意义重大.而胰腺腺泡及胰岛β细胞的损伤修复、再生及调控胰腺内外分泌细胞的去分化、转化和再分化过程是目前研究的热点.【期刊名称】《微循环学杂志》【年(卷),期】2017(027)001【总页数】5页(P60-64)【关键词】胰腺炎;胰岛β细胞;腺泡;再生【作者】石乔【作者单位】武汉大学人民医院肝胆腔镜外科,武汉 430060【正文语种】中文【中图分类】R657.5+1急性胰腺炎(Acute Pancreatitis, AP)是临床上常见的急腹症,按其严重程度可分为轻、中及重症,后者病情凶险、进展迅速,常并发多器官功能障碍,病死率高达10%-30%[1, 2]。
·综述·DOI: 10.3969/j.issn.1001-5256.2023.09.024缺氧诱导因子1α(HIF-1α)/Yes相关蛋白(YAP)在非酒精性脂肪性肝病中的调控作用张华,寇萱萱,邓婧鑫,张建刚兰州大学基础医学院病理学研究所,兰州 730000通信作者:张建刚,************.cn(ORCID: 0000-0002-4143-9461)摘要:非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是目前最为常见的慢性肝病,并与多种代谢性疾病密切相关,如2型糖尿病、胰岛素抵抗,以及与高血压和血脂异常相关的心脑血管并发症。
NAFLD病因和病理机制复杂,微环境因素和基因表达调节异常存在于疾病进展的各个阶段,并通过累加效应促进疾病发展。
缺氧诱导因子(HIF)是核转录因子、Yes相关蛋白(YAP)是转录辅助调节因子,二者通过调节肝脂质沉积与氧化应激,促进炎性因子释放,与NAFLD进展密切相关。
本文对HIF-1α/YAP在NAFLD及其相关代谢性疾病进展中的作用进行综述,为探索NAFLD疾病进展过程中的相关治疗靶点提供理论依据。
关键词:非酒精性脂肪性肝病;代谢综合征;缺氧诱导因子1, α亚基; Yes相关蛋白基金项目:国家自然科学基金(81670776, 81970734)Regulatory role of hypoxia-inducible factor-1α/Yes-associated protein in nonalcoholic fatty liver disease ZHANG Hua,KOU Xuanxuan,DENG Jingxin,ZHANG Jiangang.(Institute of Pathology,School of Basic Medical Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)Corresponding author: ZHANG Jiangang,************.cn(ORCID: 0000-0002-4143-9461)Abstract:Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD)is the most common chronic liver disease in the world and is closely associated with a variety of metabolic diseases,such as type 2 diabetes,insulin resistance,and cardiovascular and cerebrovascular complications associated with hypertension and dyslipidemia. NAFLD has complex etiologies and pathological mechanisms, and abnormal microenvironmental factors and gene expression regulation exist in all stages of disease progression and promote disease progression through cumulative effects. Hypoxia-inducible factors are hypoxia-inducible transcription factors,and Yes-associated protein (YAP)/transcriptional coactivator with PDZ-binding motif is a transcriptional coactivator,both of which are closely associated with the progression of NAFLD by regulating lipid deposition and oxidative stress in the liver and promoting the release of inflammatory factors. This article reviews the role of hypoxia-inducible factor-1α/YAP in the progression of NAFLD and its related metabolic diseases,so as to provide a theoretical basis for related therapeutic targets in the progression of NAFLD.Key words:Non-alcoholic Fatty Liver Disease; Metabolic Syndrome; Hypoxia-Inducible Factor 1, alpha Subunit; Yes-associated ProteinResearch funding:National Natural Science Foundation of China (81670776, 81970734)非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是指影像学检查证实肝脂质沉积,且排除继发性原因(如病毒、药物、自身免疫等)和过度饮酒(男性≥30 g/d,女性≥20 g/d)[1]。
胰岛β细胞破坏原因
胰岛β细胞破坏可以有多种原因,包括:
1. 自身免疫疾病:1型糖尿病是一种自身免疫疾病,免疫系统
错误地攻击胰岛的β细胞,导致胰岛功能受损或完全丧失。
2. 遗传因素:某些遗传因素可能影响胰岛β细胞的功能和健康。
例如,特定的基因变异可以导致胰岛功能异常,增加患糖尿病的风险。
3. 炎症和感染:某些炎症和感染可以引起胰岛炎症,损伤β细胞。
一些病毒感染,如腺病毒和柯萨奇病毒,已经与1型糖尿病的发病有关。
4. 其他因素:环境因素,如饮食、生活方式和曝露于某些化学物质或药物,也可能对胰岛β细胞的健康产生影响。
间歇性缺氧诱导胰岛β细胞损伤及其损伤机制
糖尿病是常见的全身性代谢紊乱疾病,主要症状表现为高血糖。
目前全球有大约2.3亿人罹患Ⅱ型糖尿病,影响患者正常生活,降低生活质量,严重危及大众健康。
该病主要由胰岛β细胞分泌的胰岛素绝对或相对不足引起,研究表明凋亡引起胰岛β细胞功能缺陷在糖尿病发生和发展中起着重要作用,而尸解证据表明,糖尿病患者β细胞数量的减少与细胞凋亡的增加有一定关联。
减少或逆转胰岛β细胞的凋亡可有效延缓糖尿病的发展。
而引起胰岛β细胞凋亡的原因至今尚不完全明确,因此深入探讨胰岛β细胞凋亡机制对糖尿病的治疗是很有必要的。
本研究拟以胰岛INS-1细胞株为模型,采用空白对照组、间歇正常氧组、轻度间歇性缺氧、中度间歇性缺氧和重度间歇性缺氧等5种浓度的缺氧模式。
采用放免法、MTT、Western blot方法进行培养研究,最后对比各组细胞株胰岛素水平、细胞增殖程度、Bax与Bcl-2信号调控的生物分子表达情况,研究CIH对胰岛细胞的可能损害机制[1]。
目前,认为胰岛β细胞损伤的主要原因可从以下两方面分析,阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(Obstructive sleep apnea-hypopnea syidrone,OSAHS)和慢性间歇性缺氧(Chronic intermittent hypoxia,CIH)。
阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征是一种严重的睡眠呼吸疾病,该病是由于夜间咽部气道的不完全或完全塌陷导致的低氧及睡眠片段化而影响多个系统的综合征,主要表现为反复的短暂低氧和复氧。
OSAHS可以通过多种方式和机制作用于内分泌系统,引起血糖升高,是糖尿病发病的重要诱因。
有关研究发现OSAHS与Ⅱ型糖尿病患者均易出现诸如高血压、心律失常、冠心病、肥胖以及某些脑血管疾病等。
例如,肥胖可以促使胰岛素敏感性降低,相应受体数量减少且受体亲和力降低,进而引发胰岛素抵抗(IR),诱导Ⅱ型糖尿病的发病;另一方面,由于肥胖患者胸腹部脂肪的挤压使肺活量下降,同时下颌脂肪的堆积使气道管腔变窄,使肥胖患者并发CIH的几率大大升高。
OSAHS患者和糖尿病患者中,两病并发的几率达到37%;而某些类型的睡眠呼吸紊乱(SDB)患者与糖尿病患者中,并发的概率高达62%。
因此可以看出,阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征和糖尿病有着十分密切的关系。
因此探讨OSAHS引起的CIH对胰岛的损伤机制对胰岛功能的保护和糖尿病的防治是大有裨益的,并有助于我们在临床工作中预防两病并发。
糖尿病患者中,SDB主要表现为OSAHS,且与血糖变化和胰岛素抵抗有关,患者往往伴有内分泌激素水平的波动,因此二者在病理生理机制上存在某种联系。
由上述资料可知,在OSAHS患者中,糖耐量异常现象和Ⅱ型糖尿病患病率较非OSAHS患者显著升高。
可推测其原因是胰岛素抵抗。
OSAHS诱发的胰岛素抵抗导致胰岛β细胞的损伤和凋亡主要机制研究如下。
首先,人体处于缺氧状态且睡眠片段化时,机体糖皮质激素水平会显著升高,
通过促进脂肪分解、促进糖异生过程,进而升高血糖,使血糖代谢紊乱,同时激发应激反应,提高皮质醇水平,进而抑制胰岛素的分泌导致IR、造成胰岛β细胞的损害最终诱导糖尿病发生。
其次,夜间缺氧会加重健康人的胰岛素抵抗,降低对胰岛素的敏感性,且形成时间依赖;而OSAHS患者发病时会因缺氧抑制血糖的有氧氧化、增强无氧分解,易引发血糖代谢障碍。
再次,夜间缺氧如CIH 能够提升交感神经系统的活性,可促进肌糖原分解代谢、增加游离脂肪酸释放而扰乱糖代谢,并导致IR。
以上因素均可导致胰岛β细胞的损害。
OSAHS临床表现为低氧和复氧过程的交替,该过程即为睡眠中的慢性间歇性缺氧(CIH),是导致一系列生理病理病变的重要原因。
鉴于CIH对其他多种细胞均有不同程度的损伤作用,我们可推断CIH对胰岛β细胞极可能具有相似的损伤。
研究表明,CIH可通过氧化应激和活化前炎性转录因子核因子-κB的表达,激活SAPK通路介导细胞凋亡或导致DNA损伤造成细胞凋亡,且出现氧化和抗氧化平衡的失调。
若在CIH过程中暴露人脐动脉内皮细胞,可观察到细胞抗氧化能力降低,氧化应激反应有所加强,且其降低和加强对低氧程度有依赖性。
若以不同频率间歇性低氧试验,则可观察到细胞抗氧化能力降低,氧化应激反应增强,且随频率减低二者有逐渐减低和增强的趋势。
因此,CIH与氧化应激和细胞凋亡有密切联系。
此外,CIH可诱导大鼠神经组织、心肌及肺组织凋亡。
实验证明,较严重的间歇性低氧可引起大鼠海马神经细胞中c-fos蛋白过度表达,进而导致神经细胞凋亡,这样的间歇性低氧可能导致早期脑损害。
大鼠海马组织在间歇重度低氧时存在氧化应激损伤,此时海马组织通过改变神经元及突触结构及数量,引起学习及记忆功能障碍,且缺氧时间越长,伤害程度越重[2]。
Bax与Bcl-2这一对凋亡促进和抑制基因在CIH该组织细胞凋亡过程起到了调控作用。
有报道表明β细胞的凋亡可能在糖尿病发生、发展过程中起着重要的作用。
尤其Bcl-2基因家族可能参与胰岛β细胞凋亡的基因调控[3]。
胰岛β细胞内抗凋亡基因Bcl-2表达在有害刺激干预下显著下降,而促凋亡基因Bax的表达则明显增加,这表明Bax/Bcl-2基因表达的增减在β细胞凋亡的调控中发挥着重大作用。
多项体内外研究表明[4],下调促凋亡蛋白Bax表达并促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达能抑制凋亡。
另研究表明间歇性缺氧可导致大鼠肺组织凋亡细胞增多,Bcl-2、Bax相关基因参与CIH引起大鼠肺组织凋亡。
因此,我们有理由推测CIH 可促进β细胞凋亡的增加,并可能通过Bcl-2/Bax通路使胰岛β细胞数量减少,进而使胰岛功能产生障碍。
通过以上分析,阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征引发的缺氧状态通过多种途径扰乱正常血糖代谢,使血糖升高,加重胰岛素抵抗,损害胰岛β细胞,诱发糖尿病;慢性间歇性缺氧通过氧化应激诱导胰岛β细胞凋亡,或通过Bax/Bcl-2这对凋亡促进和抑制基因调控胰岛β细胞的凋亡过程,引发胰岛功能障碍,最终诱发糖尿病。
本研究通过这两方面深入研究CIH损害胰岛细胞的可能机制,为揭示OSAHS对糖尿病机制提供理论及实验室依据[5]。
参考文献:
[1]刘振宽,陈宝元,冯靖,等.间歇低氧程度与频率对血管内皮细胞超氧化物歧化酶和丙二醛分泌水平的影响.中华结核和呼吸杂志,2011,34(5):371-374.
[2]李琳,王红阳,陈宝元,等.不同程度慢性间歇低氧对大鼠海马C-fos蛋白及凋亡的影响.中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2012,47(2):117-121.
[3]王红阳,韩晓庆,赵雅宁,等.重度间歇低氧大鼠学习记忆功能与氧化应激的关系.中华结核和呼吸杂志,2012,35(1):24-28.
[4]王璋,司良毅,廖友斌.大鼠睡眠呼吸暂停综合征动物模型的建立[J]中国实验动物学报,2006,14(1):40-43.
[5]王宁,范洁.老年人阻塞性睡眠呼吸暂停与血糖及胰岛素抵抗[J]北京医学,2004,26:179-182.编辑/苏小梅。