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.2006年2月；4（2）：e31。
doi:10.1371/journal.pbio.0040031。 Epub 2005年12月27日。

Sirt1通过抑制胰腺β细胞UCP2调节胰岛素分泌

劳拉·博尔多内 1, 玛丽亚·卡拉·莫塔, 弗雷德里克·皮卡德, 艾斯利·罗宾逊, 乌鲁比·S·贾拉, 哈维尔·阿普菲尔德, 托马斯·麦克多纳, 马德琳·勒米厄, 迈克尔·麦克伯尼, 阿科斯·斯齐尔瓦西, 艾琳·J·伊斯隆, 苏菊林, 瓜伦特
附属公司

Sirt1通过抑制胰腺β细胞UCP2调节胰岛素分泌

劳拉·博尔多内等。 公共科学图书馆生物. 2006年2月.

勘误表in

  • 《公共科学图书馆·生物》。2006年9月；4（9）：e295
  • 更正：Sirt1通过抑制胰腺β细胞中的UCP2调节胰岛素分泌。
    Bordone L、Motta MC、Picard F、Robinson A、Jhala US、Apfeld J、McDonagh T、Lemieux M、McBurney M、Szilvasi A、Easlon EJ、Lin SJ、Guarente L。 Bordone L等人。 《公共科学图书馆·生物》。2015年12月29日；13（12）：e1002346。doi:10.1371/journal.pbio.1002346。eCollection 2015年12月。 《公共科学图书馆·生物》。2015 PMID：26714029 免费PMC文章。 没有可用的摘要。

摘要

Sir2和胰岛素/IGF-1是影响低等生物体衰老的主要途径。在秀丽隐杆线虫中，Sir2和胰岛素/IGF-1途径之间可能存在遗传联系。在这里我们研究哺乳动物中的这种联系。我们发现Sirt1正向调节胰腺β细胞的胰岛素分泌。Sirt1通过直接与UCP2启动子结合来抑制解偶联蛋白（UCP）基因UCP2。在SiRNA降低Sirt1的β细胞系中，UCP2水平升高，胰岛素分泌减弱。UCP2的上调与葡萄糖刺激后细胞无法增加ATP水平有关。敲除UCP2可恢复Sirt1减少的细胞分泌胰岛素的能力，表明UCP2导致葡萄糖刺激的胰岛素分泌缺陷。食物缺乏可诱导小鼠胰腺UCP2，这可能是通过降低胰腺中NAD（烟酸衍生物）水平和下调Sirt1而发生的。Sirt1基因敲除小鼠表现出组成性高UCP2表达。我们的研究结果表明，Sirt1调节β细胞中的UCP2，从而影响胰岛素分泌。

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数字

图1
图1。Sirt1定位于朗格汉斯群岛
如前所述，对野生型小鼠的胰腺进行切片和染色。（A） 使用DAPI进行核染色（左上角）。使用Sirt1抗体的免疫荧光（右上角）；胰腺同一切片苏木精伊红染色（左下）；使用兔二级抗体进行免疫荧光控制（右下）。（B） 用胰岛素抗体（蓝色）、胰高血糖素抗体（红色）或生长抑素抗体（绿色）对野生型（WT）、Sirt1+/-杂合子（HET）或Sirt1−/-纯合子KO小鼠的胰腺进行染色（如左列所示）。显示了所有三种基因型小鼠的代表性胰岛。皱褶也是银染的，用于形态测量（右栏）。岛屿显示为深色图形，其面积是使用Image-Pro 4.1 Plus软件通过扫描确定的。（C） 面积显示为整个胰腺面积的百分比。
图2
图2。Sirt1 KO小鼠的胰岛素水平较低
（A） 野生型（开放条形）或Sirt1 KO小鼠（黑色条形）的血浆胰岛素水平随意或O/N饥饿后(n个=12野生型，11 KO*第页<0.03英寸随意O/N饥饿小鼠（ANOVA）。（B） 注射葡萄糖后2、10或20分钟Sirt1 KO小鼠（黑条）与野生型小鼠（开条）的血浆胰岛素水平比较(n个=4或5*第页与野生型方差分析相比，<0.05）。（C） 20 mM葡萄糖诱导1小时后，从野生型（开栅）或Sirt1 KO小鼠（黑栅）分离的胰岛中的胰岛素分泌(n个= 4, *第页<0.005（野生型，方差分析）。（D） 野生型（开条）和Sirt1 KO（黑条）小鼠的葡萄糖水平(n个=12野生型，11 KO*第页< 0.03随意，方差分析）。（E） 野生型（黑色）和Sirt1 KO（绿色）小鼠的葡萄糖耐量试验(n个= 6, *第页20、40、60和120分钟时<0.05）。
图3
图3。Sirt1是INS-1和MIN6细胞胰岛素分泌的正调节因子
（A） 使用Sirt1抗体（绿色）和DAPI染色（蓝色）在INS-1细胞中进行免疫荧光。Sirt1的核定位是显而易见的。（B） 与4 mM葡萄糖对照组相比，16.7 mM葡萄糖（+）诱导INS-1细胞胰岛素分泌。左侧显示没有烟酰胺，右侧显示在诱导前用10 mM烟酰胺治疗48小时(n个=3个实验，一式三份*第页在无烟酰胺实验中<0.05，方差分析）。（C） 与对照细胞（pSUPER）相比，INS-1细胞中Sirt1蛋白（SiRNA-Sirt1）敲低水平的Western blot。（D） 感染pSUPERretro-SiRNA-GFP对照细胞（开条）或pSUPER retro-Sirt1敲除细胞（黑条）的INS-1细胞被诱导分泌胰岛素，如（B）所示(n个=3个实验，一式三份*第页对照实验中<0.008，方差分析）。（E） 与对照细胞（pSUPER）相比，MIN6细胞中Sirt1蛋白（SiRNA-Sirt1）敲低水平的Western blot。（F） 在不存在或存在烟酰胺的情况下，用pSUPER对照载体（开条）或SiRNA-Sirt1载体（黑条）在MIN6细胞中诱导葡萄糖分泌（20mM对4mM）(n个=3个实验，一式三份*第页无烟酰胺对照组<0.05，方差分析）。（G） 用对照或SiRNA Sirt1载体稳定转染INS-1细胞的葡萄糖摄取。添加后10分钟通过流式细胞术测定2-NBDG荧光，并以任意单位表示(n个＝2*第页<0.0005（与无葡萄糖相比）。
图4
图4。在Sirt1敲除细胞和Sirt1 KO小鼠中UCP2上调
（A） 用控制载体（pSUPER）或SiRNA-Sort1载体（SiRNA-Sirt1）对细胞中胰岛素基因INS-1进行Northern杂交。（B和C）使用特定抗体对参与胰岛素合成和分泌的靶点进行Western blot分析：cEBP/β，胰岛素受体α和β，以及kir6.2，K+通道受体亚单位。（D） 用16.7mM葡萄糖（+）或4mM葡萄糖（-）处理的INS-1对照细胞（开条）或Sirt1敲除细胞（黑条）中ATP/ADP水平的测量(n个=3个实验，一式三份*第页pSUPER实验中<0.005；方差分析）。（E） INS-1对照细胞（pSUPER）或敲除细胞（SiRNA-Sirt1）中UCP2的Western blot分析。（F） INS-1对照细胞（pSUPER）或敲除细胞（SiRNA-Sirt1）中UCP2的Northern blot分析。（G） 添加葡萄糖后INS-1细胞中的NADH水平由自身荧光测定[46]，并以任意单位表示。使用稳定转染对照或Sirt1 SiRNA载体的细胞(n个= 2, *第页<0.05（与无葡萄糖相比）。（H） 两个野生型或两个Sirt1 KO小鼠分离胰岛中的UCP2蛋白水平。在所有Western和Northern印迹中，微管蛋白或肌动蛋白被用作负荷控制。
图5
图5。Sirt1与UCP2启动子结合并抑制基因
（A） 体外CAT试验。用UCP2启动子驱动的CAT报告子转染293T细胞。如图所示，细胞也被Sirt1与否和PPARγ与否联合转染。CAT活性测定(n个=3个实验，一式三份*第页在无Sirt1转染实验中，ANOVA为<0.05）。（B） UCP2启动子中引物集（箭头）的示意图（示意图和摘录的DNA序列）。（C） 如图所示，使用Sirt1抗体或Gal4对照抗体在INS-1对照细胞（1-3通道）或Sirt1敲除细胞（4-6列）上进行染色质免疫沉淀（IP）。用指定的引物进行PCR。INPUT（第7-10列）是指对免疫沉淀前制备的样品进行的PCR。PCR阴性对照（减去DNA）也显示出来（第11列和第12列）。
图6
图6。Sirt1敲除细胞中UCP2的敲除恢复葡萄糖诱导的胰岛素分泌
（A） 对照INS-1细胞中UCP2 RNA的Northern blot，以及Sirt1（SiRNA-Sirt1）、UCP2（SiRNA UCP2）或Sirt1和UCP2两者（SiRNA Sirt1-SiRNA UCP2）敲除的细胞。通过密度测定法对RNA进行定量，将对照细胞中UCP2的水平设置为1.0。（B） 用16.7 mM葡萄糖（+）或4mM葡萄糖（-）处理1 h后，INS-1控制细胞和Sirt1、UCP2或Sirt1和UCP2均下调的细胞中的胰岛素分泌(n个=3个实验，一式三份*第页SiRNA Sirt1-SiRNA UCP2中<0.05，方差分析）。
图7
图7。喂食或饥饿野生型小鼠的UCP2 mRNA或蛋白质水平
（A） 两人全胰腺UCP2的Northern杂交随意小鼠和两只小鼠饥饿18小时（B）两只小鼠分离胰岛中UCP2的Western blot随意还有两只饥饿的老鼠。（C） 野生型（WT）或Sirt1 KO幼崽UCP2的Western blot随意或饥饿18小时。所示实验是所分析的四对野生型和KO窝友的代表。（D） 喂食或饥饿的野生型或Sirt1 KO小鼠UCP2的RT-PCR。
图8
图8。喂食和饥饿小鼠的NAD和NADH水平
对7只喂食和7只饥饿野生型小鼠的胰腺进行了测量，其水平以nmol/g组织表示。饥饿小鼠体内NAD的减少与第页<0.0005，而喂食组与饥饿组的NADH水平没有显著差异。
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中的注释

  • sirt1基因根据饮食促进胰岛素分泌。
    Chanut F号。 Chanut F号。 《公共科学图书馆·生物》。2006年2月；4（2）：e44。doi:10.1371/journal.pbio.0040044。Epub 2005年12月27日。 《公共科学图书馆·生物》。2006 PMID：20076530 免费PMC文章。 没有可用的摘要。

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    1. Saltiel AR，Kahn CR。胰岛素信号与糖和脂代谢的调节。自然。2001;414:799–806.-公共医学
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