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.2009年6月;150(6):2569-76.
doi:10.1210/en.2008-1342。 Epub 2009年2月26日。

晚期糖基化终产物通过一氧化氮依赖性抑制细胞色素c氧化酶和三磷酸腺苷合成来抑制葡萄糖刺激的胰岛素分泌

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晚期糖基化终产物通过一氧化氮依赖性抑制细胞色素c氧化酶和三磷酸腺苷合成来抑制葡萄糖刺激的胰岛素分泌

赵正山等。 内分泌学. 2009年6月.

摘要

晚期糖基化终产物(AGEs)与糖尿病并发症有关。然而,它们在β细胞功能障碍中的作用尚不清楚。在这项研究中,我们检测了AGEs对小鼠和孤立胰岛功能的影响。给正常小鼠腹腔注射AGE-BSA或BSA,每天两次,持续2周。我们发现,与BSA处理的小鼠相比,AGE-BSA处理小鼠在应对葡萄糖挑战时表现出明显更高的血糖水平和更低的胰岛素水平,尽管两组之间的胰岛素敏感性和胰岛形态没有显著差异。经AGE-BSA处理的小鼠或经AGE-BS处理的正常胰岛的葡萄糖刺激的胰岛素分泌显著低于从经BSA处理小鼠或经BSA治疗的正常胰脏分离的胰岛。此外,对胰岛β细胞进行AGE治疗可抑制ATP生成,而磺酰脲衍生物格列美脲可恢复葡萄糖刺激的胰岛素分泌。进一步研究表明,AGEs通过诱导诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达抑制细胞色素c氧化酶活性。用iNOS选择性抑制剂氨基胍阻断一氧化氮的形成,可逆转AGEs对ATP生成和胰岛素分泌的抑制作用。我们的结论是,AGEs抑制细胞色素c氧化酶和ATP的生成,通过iNOS依赖性一氧化氮的生成,导致葡萄糖刺激的胰岛素分泌受损。

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数字

图1
图1
AGEs对小鼠糖代谢的影响。A、 小鼠ip BSA(0.2 mg/g体重)或AGE-BSA(12 U/g和24 U/g体重)2周后,评估血清AGEs水平。数据表示为平均值±扫描电镜(n=6).*,P(P)与对照组相比<0.01;#,P(P)与12 U/g AGEs组相比,<0.01。腹膜内葡萄糖(2 mg/g体重)耐受性试验(B)和血清胰岛素水平(C)。D、 腹膜内ITT。数据表示为平均值±扫描电镜(n=12).**,P(P)<0.01和*,P(P)同一时间点与对照组相比<0.05。
图2
图2
AGEs对胰岛功能的影响体内胰岛的免疫组织化学分析。BSA或AGE-BSA处理的小鼠的三种不同胰腺的4μm切片的载玻片用标准HE和抗胰岛素+胰高血糖素抗体染色,如图所示(放大倍数×100)。用BSA(0.2 mg/g,体重)或AGE-BSA(12和24 U/g,体重)处理2周的小鼠分离胰岛,然后用1.7或16.7 m然后收集培养基中的葡萄糖用于测定胰岛素分泌(B),收集胰岛用于测定胰岛素含量(C)。数据以平均值±表示扫描电镜三个独立实验的结果,P(P)与对照组相比<0.05。
图3
图3
AGEs对胰岛功能的影响在体外将正常C57/BL6小鼠新鲜分离的胰岛在BSA或AGE-BSA存在下培养48 h,然后用1.7或16.7 m然后收集培养基用于胰岛素分泌试验(A),收集胰岛以测量胰岛素含量(B)。数据以平均值±表示扫描电镜三个独立实验的结果,P(P)与对照组相比<0.05。
图4
图4
AGEs对ATP生成的影响。A、 将从正常C57/BL6小鼠和INS-1细胞中分离的胰岛用RPMI 1640在0.5 mg/ml BSA(对照)或AGE-BSA存在下培养48 h。用16.7 m葡萄糖1小时,然后收集用于ATP含量测定。B、 胰岛素分泌测定。用0.5 mg/ml BSA或AGE-BSA(120 U/ml)处理胰岛和INS-1细胞48小时。然后用1.7或16.7 m血糖或GP(按指示持续1小时)。数据通过总蛋白和胰岛素分泌率(16.7:1.7 m)进行标准化葡萄糖)表示为平均值±扫描电镜三个独立实验的结果,P(P)与对照组相比<0.01。#,P(P)与60 U/ml AGEs治疗组相比,<0.01。
图5
图5
AGE治疗对胰岛iNOS表达和NO生成的影响。分离的胰岛用BSA或AGE-BSA处理48 h,提取总RNA,通过RT-PCR和1%琼脂糖电泳测定iNOS和甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)mRNA水平,以及iNOS的比率绘制了甘油醛-3-磷酸脱氢酶。B、 制备胰岛细胞裂解物用于iNOS和β-actin表达的Western blot分析,以及iNOS的比率绘制β-actin。C、 使用改良的格里斯试剂测量胰岛培养液中的亚硝酸盐水平。数据以平均值±表示扫描电镜三个独立实验的结果,P(P)与对照组相比<0.01。
图6
图6
抑制iNOS对胰岛NO形成和ATP合成的影响。在有或无AG或L-NAME的情况下,用BSA(0.5 mg/ml)或AGE-BSA(120 U/ml)处理分离的胰岛和INS-1细胞48小时。胰岛培养液(A)中释放NO,细胞色素c(c)测定细胞中氧化酶(COX)活性(B)和ATP水平(C)以及葡萄糖刺激的胰岛素分泌(D)。数据以平均值±表示扫描电镜三个独立实验的结果,P(P)与对照组相比<0.01;#,P(P)与单独使用AGEs治疗的组相比,<0.01。

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