白细胞介素-1β对胰岛β细胞胰岛素原剪切的作用及机制研究温媛媛 史会连 黄凯玥 覃元 程昱淅 张伟 袁栎 陈园园
中华糖尿病杂志2023年 15卷 09期
DOI: 10.3760/cma.j.cn115791-20230131-00035
目的
探讨白细胞介素-1β(IL-1β)对胰岛β细胞中胰岛素原剪切的影响及作用机制。
方法
将原代小鼠胰岛分为对照组(正常培养)和IL-1β处理组,将大鼠β细胞系INS-1细胞分为对照组、IL-1β处理组、15 μmol/L SKF9636处理组、15 μmol/L SKF96365+IL-1β处理组、1 μmol/L Go6976处理组、1 μmol/L Go6976+IL-1β处理组、10 μmol/L U0126处理组、10 μmol/L U0126+IL-1β处理组、30 μmol/L磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)通路抑制剂LY294002处理组、30 μmol/L LY294002+IL-1β处理组、2 μmol/L核因子-κB(NF-κB)通路抑制剂BAY117082处理组、2 μmol/L BAY117082+IL-1β处理组。每组设置3个平行组。通过酶联免疫吸附试验法检测胰岛素原和总胰岛素浓度,并以胰岛素原与总胰岛素的比值来评价胰岛β细胞中胰岛素原的剪切水平。通过实时荧光定量聚合酶链反应和Western blotting法检测IL-1β处理后胰岛素原剪切关键酶激素原转化酶(PC)1/3、PC2蛋白及其编码基因Pcsk1和Pcsk2的表达。对IL-1β作用的信号通路进行筛选检测,通过qPCR和Western blotting法确定IL-1β调控Pcsk1和Pcsk2表达的信号通路。两组间比较采用独立样本t检验,多组间比较采用单因素方差分析。
结果
在原代小鼠胰岛中,与对照组相比,IL-1β处理组使得低糖孵育时原代小鼠胰岛的上清液中胰岛素原占比由5.5%±0.8%升高为31.5%±2.1%(P<0.01)。INS-1细胞培养上清中胰岛素原占比由7.2%±0.5%升高为22.9%±3.2%(P<0.01);在原代小鼠胰岛中,IL-1β处理组Pcsk1和Pcsk2 mRNA水平与对照组相比均显著降低(Pcsk1 mRNA分别为0.40±0.06和1.00,Pcsk2 mRNA分别为0.37±0.02和1.00);IL-1β处理组PC1/3和PC2蛋白水平与对照组相比也显著降低(PC1/3分别为0.38±0.08和0.87±0.05,PC2分别为0.28±0.04和0.85±0.03),差异均具有统计学意义(P<0.01)。在INS-1细胞中,IL-1β处理组Pcsk1和Pcsk2 mRNA水平与对照组相比均显著降低(Pcsk1 mRNA分别为0.52±0.06和1.00,Pcsk2 mRNA分别为0.45±0.04和1.00);IL-1β处理组PC1/3和PC2蛋白水平与对照组相比也显著降低(PC1/3分别为0.41±0.06和0.88±0.05,PC2分别为0.54±0.03和0.86±0.03),差异均具有统计学意义(P<0.01)。与对照组相比,30 μmol/L LY294002+IL-1β处理组中Pcsk1和PC1/3的表达以及2 μmol/L BAY117082+IL-1β处理组中Pcsk2和PC2的表达差异均无统计学意义(P>0.05)。
结论
在胰岛β细胞中,IL-1β分别通过PI3K和NF-κB信号通路下调Pcsk1和Pcsk2的表达,导致胰岛素原剪切障碍。