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.2012年5月；61(5):1143-52.
doi:10.2337/db11-1154。 Epub 2012年3月16日。

胰腺β细胞HGF/c-Met信号缺失导致母亲β细胞适应不完全和妊娠糖尿病

水泥除盐 1, 萨拉·恩斯特, 胡安·阿尔瓦雷斯-佩雷斯, 泰勒·罗莎, 雪莱山谷, 瓦尔沙·施里达尔, 加布里埃拉·卡西内利, 劳拉·阿隆索, Rupangi C Vasavada公司, 阿道夫·加西亚·奥卡纳
附属公司

胰腺β细胞HGF/c-Met信号缺失导致母亲β细胞适应不完全和妊娠糖尿病

水泥除盐等人。 糖尿病. 2012年5月.

摘要

肝细胞生长因子（HGF）是β细胞的促分裂原和促胰岛素剂。然而，HGF/c-Met是否在孕期母体β细胞适应中起作用尚不清楚。为了解决这个问题，我们对胰腺中缺乏c-Met的怀孕小鼠（PancMet-KO小鼠）的葡萄糖和β细胞稳态进行了表征。妊娠小鼠循环HGF、胰岛c-Met和HGF表达增加。重要的是，PancMet KO小鼠在妊娠第15天表现出β细胞复制减少和β细胞凋亡增加。β细胞复制减少与胰岛催乳素受体水平、STAT5核定位和叉头盒M1 mRNA的降低以及p27的上调有关。此外，PancMet KO小鼠β细胞对地塞米松诱导的细胞毒性更敏感，而HGF在体外保护人β细胞对抗地塞米森。β细胞增殖和死亡的这些有害变化导致PancMet KO小鼠在GD19和产后早期母体β细胞不完全膨胀。β细胞质量下降伴随着血糖升高、血浆胰岛素降低和糖耐量受损。PancMet-KO小鼠胰岛在妊娠期间未能上调GLUT2和胰腺十二指肠同源盒-1 mRNA、胰岛素含量和葡萄糖刺激的胰岛素分泌。这些研究表明，HGF/c-Met信号对妊娠期间母亲的β细胞适应至关重要，其缺失/减弱会导致妊娠期糖尿病。

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数字

图1。
图1。
GD15孕鼠胰岛HGF和c-Met表达分析。A类：对GD15时从非妊娠（NP）和怀孕雌性野生型小鼠分离的胰岛蛋白提取物中的HGF表达进行Western blot分析。结果为非孕妇的平均值±扫描电镜(n个=3）和怀孕(n个=3）小鼠*P（P）与非妊娠小鼠胰岛相比，<0.05。B类：通过ELISA测定GD15和-19时未怀孕或怀孕雌性野生型小鼠的血清HGF水平。结果是非孕妇的平均值±SEM(n个=3）和怀孕(n个=5）小鼠*P（P）与未怀孕小鼠相比，<0.05。实时PCR分析总RNA中c-Met mRNA的表达(C类)和Western blot分析GD15时非妊娠和妊娠野生型小鼠胰岛蛋白提取物中c-Met的表达(D类). 结果是非孕妇的平均值±SEM(n个=3）和怀孕(n个=3）小鼠*P（P）与非妊娠小鼠胰岛相比，<0.05。E类：从体外用50 nmol/L孕酮（PRG）、10 nmol/L 17β-雌二醇（E2）、50 ng/mL PRL或200 nmol/L地塞米松（DEX）处理24小时的胰岛中提取的总RNA中c-Met mRNA表达的实时PCR分析。结果为平均值±SEMn个=每种条件下分析4-8个样品*P（P）与未经治疗（C）的小鼠胰岛相比，<0.05。HPRT，次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶。
图2。
图2。
妊娠期PancMet KO小鼠的β细胞不完全膨胀。A类：妊娠、PPD4、非妊娠（NP）野生型（WT）和PancMet KO小鼠在不同妊娠日的体重。结果是非孕妇的平均值±SEM(n个=7）和怀孕(n个=4–8）只小鼠*P（P）与相同基因型的非妊娠小鼠相比，<0.05。B类：妊娠期间野生型产仔数(n个=24）和PancMet KO(n个=20）只小鼠。未发现显著差异。C类：代表性显微照片(顶部面板)非妊娠和妊娠（GD19）野生型和PancMet-KO小鼠胰腺切片的胰岛素染色（棕色）和苏木精-伊红复染。β细胞质量的量化(底部面板)在妊娠、PPD4和非妊娠野生型中(n个=4–8）和PancMet KO(n个=4–7）只小鼠。结果为平均值±SEM*P（P）与相应基因型的非妊娠小鼠相比，<0.05^P（P）在相同GD或PPD4下，与野生型相比<0.05。D类和E类：每个胰腺区域的胰岛数量(D类)非妊娠和GD19妊娠野生型的β细胞大小(n个=6–8）和PancMet KO(n个=5–7）只小鼠(E类). 结果为平均值±SEM*P（P）与相应基因型的非妊娠小鼠相比，<0.05。（该图的高质量彩色表示可在在线期刊上找到。）
图3。
图3。
妊娠期PancMet KO小鼠的β细胞增殖。A类–D类：非孕妇（NP）的代表性显微照片(A类和B类)并且怀孕了(C类和D类)（GD15）野生型（WT）和PancMet-KO小鼠胰腺切片，胰岛素（绿色）和BrdU（红色）染色。箭头表示BrdU阳性的β细胞核。E类：孕妇、PPD4和非孕妇野生型中BrdU阳性β细胞百分比的量化(n个=4–8）和PancMet KO(n个=4–7）只小鼠。结果为平均值±SEM*P（P）与相应基因型的非妊娠小鼠相比，<0.05^P（P）在相同GD或PPD4下，与野生型相比<0.05。（该图的高质量数字表示可在在线期刊上获得。）
图4。
图4。
妊娠期PancMet KO小鼠胰岛显示β细胞中参与细胞周期进展的标记物水平和/或细胞定位发生改变。A类：实时PCR分析非妊娠（NP）和妊娠（GD15）野生型（WT）胰岛总RNA中PRLR mRNA的表达(n个=3–4）和PancMet KO(n个=4-5）只小鼠。结果为平均值±SEM*P（P）与相应基因型的非妊娠小鼠胰岛相比，<0.05^P（P）在相同GD、HPRT、次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶下，与野生型相比<0.05。B类：非妊娠和妊娠（GD15）野生型胰岛蛋白提取物中PRLR的Western blot(n个=4）和PancMet KO(n个=4）小鼠。结果为平均值±SEM^P（P）<0.05，与同一GD的野生型相比。C类：孕鼠（GD15）野生型和PancMet-KO小鼠胰腺切片的代表性显微照片，胰岛素染色（绿色）和STAT5染色（红色）。请注意，STAT5在野生型胰岛中的核定位，而PancMet-KO胰岛中没有这种野生型。D类：从非妊娠和妊娠（GD15）野生型胰岛中分离的总胰岛RNA中FoxM1 mRNA表达的实时PCR分析(n个=3–4）和PancMet KO(n个=4-5）只小鼠。结果为平均值±SEM*P（P）与相应基因型的非妊娠小鼠胰岛相比，<0.05^P（P）<0.05，与同一GD的野生型相比。E类：非妊娠和妊娠（GD15）野生型胰岛蛋白提取物中p27表达的Western blot分析(n个=4–5）和PancMet KO(n个=4-5）只小鼠。结果为平均值±SEM*P（P）与相应基因型的非妊娠小鼠胰岛相比，<0.05^P（P）<0.05，与同一GD的野生型相比。F类：孕鼠（GD15）野生型和PancMet-KO小鼠胰腺切片的代表性显微照片，胰岛素染色（绿色）和p27染色（红色）。注意PancMet-KO胰岛中p27的染色强度增加。（该图的高质量数字表示可在在线期刊上获得。）
图5：。
图5：。
妊娠期PancMet KO小鼠GD15时β细胞死亡增加。A类和B类：妊娠期PancMet KO小鼠和野生型（WT）同窝鼠GD15胰岛的代表性显微照片，胰岛素染色（红色）和TUNEL染色（绿色）。箭头表示TUNEL阳性的β细胞核。C类：量化妊娠、PPD4和非妊娠（NP）野生型中TUNEL阳性β细胞的百分比(n个=4–8）和PancMet KO(n个=4–7）只小鼠。结果为平均值±SEM*P（P）与相应基因型的非妊娠小鼠相比，<0.05^P（P）在相同GD或PPD4下，与野生型相比<0.05。D类–我：野生型小鼠胰岛培养物的代表性显微照片(D类–F类)和PancMet KO(G公司–我)用0 nmol/L处理的小鼠(D类和G公司)，200毫摩尔/升(E类和H（H）)，或500 nmol/L(F类和我)地塞米松24小时，TUNEL（绿色）、胰岛素（红色）和DAPI（蓝色）染色。箭头表示TUNEL阳性的β-细胞核。J型：对PancMet KO和用0、200或500 nmol/L地塞米松处理的野生型小鼠的胰岛细胞培养物进行重复的四个实验中TUNEL阳性β细胞核的定量。结果为平均值±SEM*P（P）<0.05 vs.0 mmol/L的相应基因型^P（P）与野生型小鼠胰岛细胞培养中的相同剂量相比，<0.05。K（K）–N个：用0 ng/mL处理的人类胰岛培养物的代表性显微照片(K（K）和L（左）)或25 ng/mL(M（M）和N个)HGF和0 nmol/L(K（K）和M（M）)或500 nmol/L(L（左）和N个)地塞米松24小时，TUNEL（绿色）、胰岛素（红色）和DAPI（蓝色）染色。箭头表示TUNEL阳性的β细胞核。O（运行）：在未经HGF和0或500 nmol/L地塞米松处理或未经HGF处理的人胰岛细胞培养物的两个重复实验中，对TUNEL阳性β-细胞核进行量化。结果为平均值±SEM*P（P）<0.05 vs.0 nmol/L和^P（P）<0.05 vs.不含HGF的500 nmol/L。（这一数字的高质量数字表示可在网上获得。）
图6。
图6。
妊娠期PancMet-KO小鼠的葡萄糖稳态。怀孕的PancMet KO小鼠血糖显著升高(A类)血浆胰岛素显著降低(B类)GD19。结果为平均值±SEM，来自孕妇、PPD4和非孕妇（NP）野生型（WT）(n个=4–8）和PancMet KO(n个=4–7）只小鼠*P（P）与相应基因型的非妊娠小鼠相比，<0.05^P（P）<0.05，与同一GD的野生型相比。C类：野生型腹膜内葡萄糖耐量试验(n个=7）和PancMet KO(n个=6）GD19时的小鼠。结果为平均值±SEM^P（P）在同一时间点，与野生型相比，<0.05。D类：根据非妊娠和妊娠野生型患者的腹腔葡萄糖耐量试验计算的曲线下面积（AUC）(n个=5–7）和PancMet KO(n个=6–8）对GD15、-19和PPD4的小鼠进行检查。结果为平均值±SEM*P（P）与相应基因型的非妊娠小鼠相比，<0.05^P（P）在相同的GD或PP日，与野生型相比<0.05。E类：妊娠野生型胰岛素耐受性试验(n个=5）和PancMet KO(n个=6）GD18时的小鼠。这两种类型的小鼠对胰岛素的使用表现出相似的反应。F类：实时PCR分析从非妊娠和妊娠（GD19）野生型胰岛分离的胰岛总RNA中葡萄糖激酶、GLUT2、Pdx-1和胰岛素mRNA的表达(n个=5–6）和PancMet KO(n个=3–5）只小鼠。结果为平均值±SEM*P（P）与野生型非孕妇相比，<0.05^P（P）与野生型GD19相比<0.05。HPRT，次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶。G公司：非妊娠和妊娠（GD19）野生型胰岛中的胰岛素含量(n个=6）和PancMet KO(n个=6）小鼠。结果为平均值±SEM*P（P）与野生型非孕妇相比，<0.05^P（P）与野生型GD19相比<0.05。H（H）：对从非妊娠和妊娠（GD19）野生型获得的10个大小相似的胰岛进行GSIS(n个=5）和PancMet KO(n个=5）小鼠，用5或20 mmol/L葡萄糖孵育30分钟。结果为平均值±SEM*P（P）<0.05 vs.相应基因型的5 mmol/L葡萄糖+P（P）在20 mmol/L葡萄糖下，与非妊娠野生型相比<0.05；和^P（P）在20 mmol/L葡萄糖下，与野生型GD19相比<0.05。
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