【摘要】：目的:研究垂體腺苷酸環(huán)化酶激活肽(Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide,PACAP)對大鼠胰島胰島素分泌的影響及其在胰島β細胞中的作用機制,為進一步探討胰島素分泌的調(diào)控機制,尋找治療糖尿病的潛在靶點提供實驗依據(jù)。方法:采用正常雄性Wistar大鼠胰島及胰島β細胞為研究對象。大鼠急性處死后,將膠原酶P經(jīng)膽總管注入胰腺內(nèi)消化11分鐘,培養(yǎng)液終止消化,Histopaque 1077梯度離心得到散在的大鼠胰島顆粒,再經(jīng)DispaseⅡ消化胰島為單個胰島細胞。(1)胰島素分泌實驗探究在不同環(huán)境下PACAP對大鼠胰島胰島素分泌的影響。(2)膜片鉗技術探討PACAP與單個胰島β細胞動作電位的關系。全細胞電壓鉗模式下研究在不同條件下PACAP與單個胰島β細胞電壓依賴性鉀(Kv)通道電流及電壓依賴性Ca2+(VDCC)通道電流的關系。(3)利用鈣成像技術監(jiān)測在不同干預下胰島β細胞內(nèi)Ca2+濃度變化。結(jié)果:(1)PACAP在2.8 mmol/L葡萄糖作用下對大鼠胰島胰島素分泌無影響,但在高糖作用下(8.3 mmol/L)存在濃度依賴性地促進胰島素分泌,且促胰島素分泌作用隨著葡萄糖濃度的升高而增強。(2)PACAP能夠延長動作電位時程,減小電壓依賴性鉀(Kv)通道電流。(3)PACAP促胰島素分泌作用不僅與Kv通道有關,還與電壓依賴性鈣(VDCC)通道有關。通過全細胞電壓鉗技術記錄發(fā)現(xiàn)PACAP可增加電壓依賴性Ca2+通道電流。(4)鈣成像技術表明PACAP升高細胞內(nèi)Ca2+濃度,且該作用與電壓依賴性Ca2+通道有關。(5)應用不同受體阻斷劑發(fā)現(xiàn)PACAP促胰島素分泌主要作用于PAC_1受體,而并非VPAC_1和VPAC2受體。(6)PAC_1受體阻斷劑PACAP(6-38)能夠逆轉(zhuǎn)PACAP減弱Kv通道電流的作用。(7)分別使用特異性腺苷酸環(huán)化酶(Adenylyl cyclase,AC)抑制劑SQ22536和蛋白激酶A(Protein Kinase A,PKA)抑制劑H89發(fā)現(xiàn)SQ22536或H89均能顯著地減弱PACAP促大鼠胰島胰島素分泌作用和PACAP對電壓依賴性鉀通道的抑制作用。(8)PACAP(6-38)可削弱PACAP增強電壓依賴性Ca2+通道電流及細胞內(nèi)的Ca2+濃度作用。結(jié)論:高糖情況下PACAP能呈劑量依賴性促進大鼠胰島胰島素分泌,但在低糖情況下不影響胰島素分泌,因此PACAP在發(fā)揮促胰島素分泌作用時不易誘發(fā)低血糖風險,PACAP促進胰島素分泌具有葡萄糖濃度依賴的特性。在大鼠胰島β細胞中PACAP促進胰島素分泌主要的機制是PACAP通過作用于PAC_1受體,激活AC及其下游效應器PKA,抑制Kv通道,使β細胞動作電位時程延長,增加電壓依賴性Ca2+通道開放時間,最終導致細胞內(nèi)Ca2+濃度升高。PACAP也可通過結(jié)合PAC_1受體,增強電壓依賴性Ca2+通道電流,使細胞內(nèi)Ca2+濃度升高,進而促進胰島素分泌。本課題為PACAP促大鼠胰島素分泌機制提供了新觀點。此外,我們的研究表明PAC_1受體可能是治療2型糖尿病的潛在作用靶點,這也為進一步探索新型PAC_1受體激動劑作為治療2型糖尿病的新藥物提供了有用的線索。
【圖文】：

圖1 PACAP38和PACAP27的氨基酸序列2．PACAP 的分布2.1 中樞神經(jīng)系統(tǒng)的分布有研究表明[13,14]在大鼠下丘腦中 PACAP 的濃度最高，其中 PACAP38 是要的存在形式，PACAP27 占腦組織總 PACAP 含量不到 10％。大鼠門靜脈血中的 PACAP 濃度（≈65 pmol/L）至少是外周血中的兩倍，表明下丘腦神經(jīng)末釋放的肽實際上被轉(zhuǎn)運到垂體[15]。在邊緣系統(tǒng)中，在杏仁核復合體，丘腦的側(cè)核和室旁核中檢測到 PACAP 免疫反應性纖維[16-19]。在許多其他大腦區(qū)域包大腦皮質(zhì)，，海馬，丘腦，紋狀體，伏隔核，黑質(zhì)，藍斑和松果腺等也檢測PACAP[14,18]。
【學位授予單位】：山西醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R587.1

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本文編號：2702388