Targeted disruption of the Chop gene delays endoplasmic reticulum stress-mediated diabetes

doi:10.1172/JCI14550

.2002年2月；109(4):525-32.

doi:10.1172/JCI14550。

靶向性破坏Chop基因延迟内质网应激介导的糖尿病

Seiichi Oyadomari公司¹, 小泉明彦, 武田清史, Tomomi Gotoh先生, 秋原伸夫, 荒木英一, 森正孝

附属公司

PMID： 11854325
PMCID公司：项目经理150879
内政部： 10.1172/JCI14550

靶向性破坏Chop基因延迟内质网应激介导的糖尿病

Seiichi Oyadomari公司等。临床研究杂志. 2002年2月.

.2002年2月；109(4):525-32.

doi:10.1172/JCI14550。

作者

Seiichi Oyadomari公司¹, 小泉明彦, 武田清史, Tomomi Gotoh先生, 秋原伸夫, 荒木英一, 森正孝

附属

¹日本熊本大学医学院分子遗传学系。

PMID： 11854325
PMCID公司：项目经理150879
内政部： 10.1172/JCI14550

摘要

在高血糖、肥胖和长期使用磺脲类药物治疗的情况下，胰岛β细胞过多会导致β细胞衰竭和2型糖尿病。由于在这些条件下，β细胞质量下降，这显然是细胞凋亡的结果，我们推测，内质网（ER）应激导致过载杀死β细胞。在胰岛素2中携带构象改变错义突变（Cys96Tyr）的秋田小鼠同样表现出高血糖和β细胞质量降低。在秋田小鼠糖尿病发展过程中，胰腺中诱导了ER伴侣Bip和ER应激相关凋亡因子Chop的mRNA。突变胰岛素在小鼠MIN6β细胞中的过度表达可诱导Chop表达并导致细胞凋亡。靶向性破坏Chop基因可将杂合子秋田小鼠的糖尿病发病延迟8-10周。我们得出的结论是，β细胞中的内质网过载导致内质网应激，并通过Chop诱导导致细胞凋亡。我们的研究结果提出了一种新的治疗方法，通过抑制Chop诱导或增加ER中的伴侣能力来预防糖尿病的发作。

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数字

图1
秋田小鼠糖尿病的发展。小鼠可随意进食，并在指定年龄段的上午9:00至上午10:00测量血糖。(一)男性。(b条)女性。野生型*检查2^{重量/重量}*杂合小鼠（开环）*检查2^重量/C96Y*小鼠（充满圆圈）和纯合子*检查2^C96Y/C96Y*代表老鼠（填充的方块）。数据显示为平均值±SD(n个= 10).

图2
雄性秋田小鼠胰腺中胰岛素、Chop和Bip mRNA的Northern blot分析。(一)显示了胰岛素、Chop和Bip mRNA在指定年龄段的化学发光图像。对来自每个基因型的胰腺的总RNA（2.0mg）进行Northern印迹分析。在3周龄、6周龄和9周龄时，在基本相同的条件下获得结果。(b条)量化在中获得的结果一，显示为平均值±SD(n个= 3).

图3
过表达Ins2的MIN6细胞的凋亡^C96Y型–EGFP和Ins2^C96Y型. (一)细胞转染p检查2^重量-EGFP或p检查2^C96Y型-EGFP。在转染后的指定时间，在荧光显微镜下观察细胞。原始放大倍数：×100。(b条)用pEYFP-ER和任一pcDNA共同转染细胞-*检查2^重量*或pcDNA-*检查2^C96Y型*.转染48小时后，在荧光显微镜下观察细胞。原始放大倍数：×200。(**c（c）**)用pEGFP和任一pcDNA共同转染细胞-*检查2^重量*或pcDNA-*检查2^C96Y型*转染细胞和凋亡细胞分别通过GFP荧光和Hoechst 33258染色显示。pcDNA-*检查2^重量*–转染细胞没有凋亡（箭头），而pcDNA-*检查2^C96Y型*–转染的细胞凋亡（箭头）。原始放大倍数：×400。(d日)用pcDNA转染细胞-*检查2^重量*或pcDNA-*检查2^C96Y型*提取DNA，在2%琼脂糖凝胶中电泳，用SYBR Green I染色，并通过紫外线透照进行可视化。(**e（电子）**)用pEGFP和任一pcDNA共同转染细胞-*检查2^重量*或pcDNA-*检查2^C96Y型*转染细胞和凋亡细胞分别通过GFP荧光和膜联蛋白V染色显示。原始放大倍数：×200。

图4
具有以下特征的双突变小鼠*检查2*突变和印章中断。(一)双突变小鼠的基因分型。代表性基因分型*检查2*RFLP基因；PCR显示了9个突变株系的Chop基因。*检查2*用基因组DNA PCR扩增外显子3。这个*检查2^C96Y型*秋田小鼠的突变破坏了*Fnu4H型*第3外显子的I位点*检查2*.消化*Fnu4H型*我没有改变突变等位基因（280 bp）PCR产物的大小，但将野生型等位基因的大小降低到140 bp。方法中描述了野生型和突变型Chop小鼠的引物。左侧通道显示100-bp DNA梯形标记（顶部面板）和λDNA/*后面的*Ⅲ+φ×174DNA/海III碎片标记（中间和底部面板）。(b条–d日)8周龄双突变小鼠的表型特征。(b条)体重。(**c（c）**)早上血糖。(d日)胰腺胰岛素含量。数据显示为平均值±SDCHOP公司基因由学生评估t吨测试：**P（P）*<0.001与*印章^+/+*.^‡*检查2^C96Y/C96Y印章^+/+*老鼠出生几天内就死了。因此，^†数据仅显示为一个鼠标和^‡数据显示为平均值±范围(n个= 2).

图5
男性胰岛Chop和细胞凋亡的免疫组织化学检测*检查2^{重量/重量}印章^+/+*,*检查2^重量/C96Y印章^+/+*、和*检查2^重量/C96Y印章^–/–*老鼠。(一)胰岛素和Chop的免疫染色。胰腺来自*检查2^重量/C96Y印章^+/+*和*检查2^重量/C96Y印章^–/–*固定4周龄的雄性小鼠，然后对其进行胰岛素（红色）和Chop（绿色）的联合训练。显示了相同场的相控图像和荧光图像。原始放大倍数：×100。(b条)TUNEL法检测细胞凋亡。胰腺来自*检查2^{重量/重量}印章^+/+*,*检查2^重量/C96Y印章^+/+*、和*检查2^重量/C96Y印章^–/–*获得雄性小鼠，并对胰岛素（红色）和TUNEL阳性细胞（绿色）进行共染色。显示了相同场的相控图像和荧光图像。原始放大倍数：×200。

图6
男性糖尿病的发展*检查2^重量/C96Y印章^+/+*,*检查2^重量/C96Y印章^+/–*、和*检查2^重量/C96Y印章^–/–*老鼠。随意给小鼠提供食物，并在上午9:00至10:00之间测量血糖。*检查2^重量/C96Y印章^+/+*老鼠（填充方块），*检查2^重量/C96Y印章^+/–*老鼠（实心圆圈），以及*检查2^重量/C96Y印章^–/–*代表老鼠（开圆圈）。数据显示为平均值±SD(n个= 7).

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中的注释

内质网中的蛋白质毒性：秋田糖尿病小鼠的经验教训。
罗恩·D·。罗恩·D·。临床投资杂志。2002年2月；109(4):443-5. doi:10.1172/JCI15020。临床投资杂志。2002 PMID：11854314 免费PMC文章。审查。没有可用的摘要。

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