跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2016年9月12日；11（9）：e0161834。
doi:10.1371/journal.pone.0161834。 2016年eCollection。

血管内皮素-2信号不介导2型糖尿病患者胰岛血管增生

巴亚尔·沙阿 1, 纳维娜·卢森 1, 阿明·阿德斯塔尼 1, 何塞·奥贝霍尔泽（Jose Oberholzer） 2, 约翰·奥勒鲁德 三, 佩尔·奥拉·卡尔森 4, 凯瑟琳·梅德勒 1 5
附属公司

血管内皮素-2信号不介导2型糖尿病患者胰岛血管增生

巴亚尔·沙阿等。 公共科学图书馆一号. .

勘误表in

摘要

目标：在进展为2型糖尿病（T2D）期间，胰岛血管系统的变化与β细胞存活和功能的调节有关。β细胞无法补偿肥胖患者增加的胰岛素需求，最终导致糖尿病；由于遗传和环境因素的复杂相互作用（如胰岛持续炎症）和血管功能受损。血管生成素/Tie（Ang/Tie）血管生成系统维持血管系统，并与器官炎症和血管生成密切相关。在这项研究中，我们旨在确定糖尿病患者胰岛内的血管面积是否发生变化，以及这种变化是否会由血管紧张素-2（Ang-2）触发。

方法：对人胰腺尸检和分离的人和小鼠胰岛进行免疫组织化学和qPCR分析，以追踪胰岛血管化和Ang/Tie水平。在高脂饮食（HFD）喂养期间，在β-细胞特异性Ang-2过度表达小鼠中评估Ang-2的作用。

结果：T2D患者尸检胰腺中的胰岛血管面积增加。HFD喂养8至24周后，小鼠胰岛中的血管标记物Tie-1、Tie-2和CD31上调。与细胞因子（IL-1β、IFN-γ和TNF-α）对Ang-2的下调相比，在HFD 8周时和体外糖脂毒性条件下（22.2 mM葡萄糖/0.5 mM棕榈酸酯），人和小鼠胰岛中Ang-2在小鼠胰岛内短暂上调。另一方面，Ang-1则受到相反的调节，在糖脂中毒状态下有显著的损失，T2D患者的胰岛有减少的趋势，细胞因子上调。通过过度表达或抑制其受体Tie-2来调节Ang-2的这种变化，可在基础条件下损害β细胞功能，但保护胰岛免受细胞因子诱导的凋亡。在体内，在正常饮食下，小鼠中β细胞特异性Ang-2过度表达可诱导高血运化，但相反，在HFD反应中，可导致胰岛低血运化以及细胞凋亡增加和β细胞质量降低。

结论：T2D患者出现胰岛过度血管化。Ang1/Ang2系统的平衡表达对胰岛生理学很重要。血管紧张素-2（Ang-2）可阻止β细胞质量和胰岛血管对HFD喂养的适应，而不会对葡萄糖稳态产生重大影响。

PubMed免责声明

利益冲突声明

提交人声明不存在相互竞争的利益。

数字

图1
图1。T2DM患者的胰岛血管面积增加。
（A）非糖尿病对照组和T2D患者胰腺切片的代表性图像，免疫标记为CD31（红色）和胰岛素（绿色）。（B）图表显示了血管面积与胰岛面积的比值（对照组：n=6；T2D:n=10）。（C）曲线图显示血管密度与BMI无相关性。（D-H）正常饮食（ND）或高脂高蔗糖饮食（HFD）的C57BL/6 WT小鼠胰岛Ang-2、Tie-1、Tie-2、CD-31的qPCR分析（D）8周（n=4/组），（E）16周（n=9/组）和（F）24周（n=7/组），（G） 第页，共页eNOS和（H） 第页，共页ICAM-1。（一）非糖尿病患者（对照组，n=8）和T2D患者（n=7）分离胰岛Ang-1、Ang-2、Tie-1和Tie-2的qPCR分析*p<0.05，HFD vs ND或T2D vs对照
图2
图2。孤立胰岛中Ang/Tie的表达与血管面积的变化相关。
将分离的WT小鼠和人类胰岛在对照条件下培养3天（小鼠为11.1 mM葡萄糖，人类为5.5 mM），或用22.2 mM葡萄糖+0.5 mM棕榈酸或细胞因子混合物（2 ng/mL IL-1β、1000 U/mL IFN-1和TNF-α（细胞））治疗糖尿病。（A、D）通过16.7/2.8 mM葡萄糖刺激评估的刺激指数显示GSIS。（B、C、E、F）图表显示了小鼠的血管面积与胰岛面积之比（B，C）和人类（E、F）固定和免疫标记的胰岛，用于血管（CD-31，红色）和胰岛（胰岛素，绿色）。（G-L）小鼠CD-31治疗后小鼠和人胰岛的qPCR分析（G、J），血管-1，-2（高、钾）、第1级、第2级（I，L）所有基因均已归一化为PPIA或18s，作为内务管理控制*p<0.05，治疗组与对照组11.1 mM（小鼠）或5.5 mM（人类）。（百万）经处理的人类胰岛裂解物的代表性western blot（左图）和Ang-2的密度分析（右图）。数据是3-5个不同器官供体（人类胰岛）或3-5个独立小鼠胰岛分离物的3-5个单独实验的平均值+/-SE。
图3
图3。Ang-2过度表达会损害胰岛功能，但可保护胰岛免受细胞因子治疗。
RIP-rtTA分离胰岛；tet-O-Ang-2（Ang2-rtTA）和RIP-rtTA对照（rtTA）小鼠在10μg/ml强力霉素存在下培养3天，以实现Ang-2过度表达。小鼠或人类胰岛在11.1（小鼠）或5.5 mM葡萄糖（人类）中培养，或在糖尿病条件下用22.2 mM葡萄糖+0.5M棕榈酸或细胞因子混合物：2 ng/mL IL-1β、1000 U/mL IFN-l和TNF-α（细胞）治疗。（A）经处理的小鼠胰岛的Western blot显示myc-Ang-2在胰岛中过度表达Ang-2。（B）通过16.7/2.8 mM葡萄糖刺激评估的刺激指数显示GSIS，并将其归一化为对照。（C、D）经处理的小鼠胰岛固定于GSIS后，TUNEL和胰岛素双重染色检测凋亡细胞。不同治疗的代表性图像。（E、F）CD31的qPCR分析（E）和ICAM（F）来自过度表达Ang-2的小鼠胰岛。（G、H）在Ad-Ang-2或Ad-GFP过度表达Ang-2的人类胰岛中，对蛋白质进行代表性的western blots（上部）和密度分析（下部），显示myc-Ang-2、ICAM-1、裂解caspase 3和肌动蛋白/微管蛋白作为内务控制（G；MOI=50）或用100 nM Tie-2抑制剂处理72小时(H）数据是3-5个不同器官供体（人类胰岛）或3-5个独立小鼠胰岛分离物的3-5个单独实验的平均值+/-SE*p<0.05，治疗组与11.1 mM血糖控制组，#p<0.05Ang2-rtTA与rtTA。
图4
图4。在HFD反应中，Ang-2过度表达导致胰岛血管减少和β细胞衰竭。
β细胞特异性过表达雄性Rip-rtTA；tet-O-Ang-2（Ang2-rtTA）和Rip-rtTA（rtTA）保持正常饮食（ND）或高脂肪高蔗糖饮食（HFD），在饮用水中加入1mg/ml强力霉素，持续16周。（A、B）腹腔内葡萄糖的血糖水平（A）和胰岛素耐受性（B）在HFD 16周时进行测试。（C、D）葡萄糖刺激胰岛素分泌，显示注射葡萄糖后15分钟和30分钟的血清胰岛素水平和刺激指数。数据是来自n=8（ND）或n=19只小鼠/组的4个独立实验的平均值+/-SE。（E-H）对胰腺切片进行分析（E）β-细胞质量（F）TUNEL和胰岛素双重染色法检测细胞凋亡（10000个β-细胞/小鼠，n=6只小鼠/组）和（G）CD31/胰岛素联合染色定量胰岛血管面积（100个胰岛/小鼠，n=6只小鼠/组）。（H）每组3只动物的胰岛血管密度表示为每个胰岛的血管数-mm2 （一）CD31（红色）/胰岛素（绿色）联合染色的代表性图像*与rtTA ND相比p<0.05，#与rtTA HFD相比p<0.05，§与Ang2-rtTA ND相比p<0.05
图5
图5。T2D患者的胰岛过度血管化和Ang-2过度表达的影响。
健康的胰岛周围是完整的毛细血管，由血管紧张素/紧张素系统和支持胰岛功能和生存的细胞外基质维持。胰岛素需求增加导致更多的胰岛血流量、β细胞质量和血管扩张，并随之进行补偿。短暂的Ang-2上调促进血管生成，导致胰岛内皮细胞进入非静止状态，抑制Tie-2信号传导。在人类T2D进展过程中，β细胞衰竭和凋亡伴随着胰岛和内皮炎症的增加以及胰岛过度血管化。另一方面，Ang-2过度表达可防止β细胞质量和血管扩张，以应对伴有持续胰岛和内皮炎症的HFD。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Weir GC，Bonner-Weir S.Langerhans岛：胰岛内相互作用及其与糖尿病的相关性之谜。临床研究杂志。1990;85(4):983–7. 10.1172/JCI114574-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. 摩尔多瓦S，布鲁尼卡迪足球俱乐部。内分泌胰腺：外科研究员的观察总结。世界外科杂志。2001;25(4):468–73. 10.1007/s002680020339。-内政部-公共医学
    1. Henderson JR，Moss MC。胰腺内分泌和外分泌毛细血管的形态计量学研究。实验生理学季刊。1985;70(3):347–56. .-公共医学
    1. Banerjee M、Virtanen I、Palgi J、Korsgren O、Otonkoski T.人β细胞在生理上存在的层粘连蛋白亚型上的增殖和可塑性。分子和细胞内分泌学。2012;355（1）：78–86。2016年10月10日/j.mce.2012.01.20。-内政部-公共医学
    1. Lammert E，Cleaver O，Melton D.血管信号诱导胰腺分化。科学。2001;294(5542):564–7. 10.1126/科学.1064344。-内政部-公共医学

赠款和资金

这项工作得到了欧洲研究委员会（ERC）、德国研究基金会（DFG）、BMBF德国糖尿病中心（DZD）的资助（到KM）以及EFSD阿尔伯特·雷诺德（到PS）的旅行资助。人类胰岛是通过JDRF 31-2008-413奖（ECIT基础研究岛计划）和综合胰岛分布计划（IIDP）提供的。尸检胰腺由国家疾病研究交换所NDRI提供，由NIDDK提供支持。