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KATP通道开放剂在缺氧缺血性脑损伤中的特性研究
Noma在心肌细胞上发现三磷酸腺苷敏感性钾通道(KATP通道)已经有300多年,此通道由4个内向整流钾通道(Kit6.1或Kir6.2)亚单位和4个调节性磺脲类受体(SURI,SUR2A或SUR2B)组成的八聚体.
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格列奈类药物临床应用九问
Q1:格列奈类药物与磺脲类有何不同?格列奈类促泌剂是国内常用的非磺脲类胰岛素促泌剂,其半衰期较短,为短效促泌剂,主要有瑞格列奈和那格列奈两种.其中瑞格列奈为苯甲酸衍生物,那格列奈为苯丙氨酸衍生物,常用剂量分别为1.5～12mg/d和180 ～ 360mg/d,均分3次给药.其作用机制为通过与胰岛β细胞膜ATP依赖钾通道(KATP)的磺脲类受体(SUR)结合,促使KATP关闭,细胞内的K+外流受阻,胞内K+升高,细胞膜去极化,触发L2型电压依赖的Ca2+通道开放,细胞外Ca2+内流增加,胞质内Ca2+浓度升高,刺激胰岛素分泌颗粒向细胞外分泌,从而发挥降血糖作用.
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游离脂肪酸对大鼠胰岛β细胞胰岛素分泌及磺脲受体1基因表达的影响
目的研究游离脂肪酸(FFA)对体外培养的大鼠胰岛β细胞胰岛素分泌及磺脲受体1(SUR1)基因表达的影响和机制. 方法分离纯化胰岛细胞后分别与0.25 mmol/L软脂酸(PA)和0.125 mmol/L油酸(OA)温育48小时,放免法检测胰岛素,RT-PCR检测SUR1基因表达. 结果与对照组比较,PA使基础胰岛素分泌增加110%(P<0.01), 葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)降低43 %(P<0.01);OA使基础胰岛素分泌增加80%(P<0.01),GSIS降低32%(P<0.05).RT-PCR示OA显著抑制了SUR1基因的mRNA表达,比对照组降低64%(P<0.01), 而PA组的表达较对照组降低15%(P>0.05). 结论 FFA抑制GSIS可能与其对胰岛β细胞SUR1基因表达的调节有关.
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Kir6.2基因两位点多态性与胰岛B细胞功能指数和胰岛素敏感性指数的相关研究
钾离子内向整流器(Kir6.2)和磺脲类受体(SUR)共同组成ATP敏感的钾通道复合体.在胰岛素分泌和作用过程中,ATP敏感钾通道均发挥着十分重要的作用[1,2].Kir6.2和SUR编码基因同位于11q15,1,Kir 6.2位于SUR下游4.5 Kb,仅有一个外显子,无内含子,全长1173 bp.在Caucasian人群中研究发现的错义突变位点有E10K、E23K、L270V和I337V,此外,还发现两个寂静突变[3].本研究即观察Kir6.2基因上E23K和I337V两位点的多态性是否对正常糖耐量人群空腹胰岛素水平,胰岛B细胞分泌功能以及胰岛素敏感性构成影响.
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UCP3及SUR1基因多态性与我国北方地区汉族人群肥胖及相关表型的关系
目的 采用病例-对照研究,探讨解偶联蛋白3(UCP3)Tyr210Tyr(C→T)和磺脲类受体1[ABCC8(SUR1)]Ser1370Ala(T→G)单核苷酸多态性(SNP)与肥胖及血清脂质、FPG等肥胖相关数量表型的关系. 方法选取我国北方地区汉族人群中超重及肥胖患者(BMI≥25.0)300例;另入选300例年龄、性别匹配的正常体重者(18.5≤BMI<25.0)为对照组.测定血浆脂质和FPG等肥胖相关数量表型;并采用实时荧光定量PCR技术,检测UCP3 Tyr210Tyr(C→T)和SUR1 Ser1370Ala(T→G)多态性基因型. 结果 (1)UCP3 Tyr210Tyr(C→T)多态性基因型和等位基因频率在病例组和对照组分布无显著差异且与肥胖及其相关表型无关.(2)SUR1 Ser1370Ala(T→G)的C/C、C/T和T/T基因型及等位基因频率存女性的病例组与对照组存在差异(P<0.05),而在男性组却无统计学差异;在病例组和对照组中的分布存在差异(P<0.05),病例组TT基因型及等位基因频率高于对照组;而仅按性别分层后也未发现基因型在两组间存在差异.由单变量及多变量逐步条件logistic回归分析皆显示SUR1基因Ser1370Ala(T→G)多态性与肥胖相关(P<0.05).发现TG和GG基因型频率越高则发生肥胖的可能性越小,TT基因型则相反是肥胖发生的危险因素(ORTG=0.549;ORGG=0.486).多元线性回归分析发现:各基因型之间的生化指标除LDL-C(P<0.05)外,其余各指标无统计学差异.按病例对照分层,肥胖组的各基因型之间TG、LDL-C和Glu均值水平存在差异(P<0.05),而TC、HDL-C水平的差异无统计学意义.体重正常组各基因型之间TG、LDL-C和Glu、TC、HDL-C平均值水平的差异无统计学意义.按性别进行分层后,发现除男性各基因型的DBP、TG、LDL-C水平存在差异(P<0.05),女性各基因型的TG、TC、LDL-C水平和BMI均值存在差异(P<0.05)外,其他生化指标间的差异无统计学意义. 结论本研究资料显示:(1)在对255对中国北方地区汉族人群UCP3 Tyr210Tyr(C→T)多态性与单纯性肥胖的关联研究中未发现该SNP与肥胖及肥胖相关表型相关.(2)对256对中国北方地区汉族人群SUR1 Ser1370Ala(T→G)多态性与单纯性肥胖的关联研究中,去除多个环境因素影响,发现该SNP与肥胖相关,同时该SNP亦与肥胖相关的一些表型有统计学联系.提示该SNP或与它连锁的其他SNP可能参与中国北方地区汉族人群对肥胖的遗传易感性.
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基因突变致β细胞KATP通道超敏感性可致新生鼠严重糖尿病
β细胞中葡萄糖升高致ATP/ADP比值升高，从而关闭K通道导致细胞去极化，Ca2＋内流使胰岛素分泌而降低血糖。因而人们推测基因突变致β细胞中KATP通道对ATP/ADP升高的敏感性降低,继而胰岛素分泌不足而致糖尿病。 方法与设计构建突变KATP基因质粒重组子，分别为Kir 6.2亚单位N端2-30缺失(Kir 6.2［△N2-30］)及Kir 6.2亚单位N端2-30缺失合并185点突变(Kir 6.2［△N2-30，K185Q］)。将两种突变基因于C端与绿荧光蛋白(GTP)融合(以利于检测)，使其与KATP磺脲类受体1亚单位DNA共同表达形成功能性KATP。将构建质粒注入C57B16*CBA鼠卵中，使其在胰岛素启动子1控制下于胰岛β细胞中表达。培养基因突变小鼠。 结果在60只新生鼠中未检测到1只携有Kir 6.2［△N2-30，K185Q］基因，而检测到5只携带Kir 6.2［△N2-30］基因。将这5只鼠与CD-1系鼠繁殖建立5种转基因鼠系。结果5种鼠系中有4系原代鼠均血糖正常且发育正常，而其所有F1代鼠均有严重高血糖、低胰岛素血症、血D-3-羟丁酸水平显著升高，且大多于5 d内死亡，或者体重显著降低而需胰岛素维持。另外1系F1代小鼠同样携带Kir 6.2［△N2-30］基因，但研究发现其胰岛中受累β细胞非常少，因而其血糖正常。同时，研究还发现所有小鼠胰岛的形态、胰岛素的定位，β细胞的分布均正常。 结论研究证实KATP通道的高敏感性，也即对ATP/ADP升高的反应性降低可以抑制胰岛素的分泌，导致严重糖尿病发生。
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磺脲类受体在小窝蛋白与心肌钾离子通道偶联中的作用
目的 分析磺脲类受体在小窝蛋白(caveolin,Cav)与心肌钾离子通道偶联中的作用,探讨心肌钾离子通道与Cav-3偶联的分子机制.方法 将野生型或突变型KATP通道与Cav-3瞬时转染入COS-7细胞中,通过免疫共沉淀和荧光染色法观察KATP通道与Cav-3共定位及偶联情况;同时应用Cav-3脚手架区竞争性抑制肽封闭Cav-3脚手架区,重复上述试验.结果 Cav-3脚手架区竞争性抑制肽能够结合Cav脚手架区,从而显著封闭Cav与野生型KATP通道免疫沉淀结合量,但不影响与突变型K册通道偶联量;荧光染色显示,Cav与野生型KATP通道荧光重叠显著高于突变型KATP通道,二者共定位于细胞内同一位置.结论 野生型KATP通道中SUR2A对于Cav-3与心肌KATP通道偶联至关重要,二者偶联是通过Cav-3脚手架区实现的.
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磺脲类受体在2型糖尿病大鼠菌状乳头味蕾的表达研究
目的：探讨快效促泌剂瑞格列奈（ repaglinide ）额外通过头期机制促进餐时胰岛素分泌的可能性。方法取雄性2型糖尿病Wistar大鼠60只，采集舌菌状乳头和胰腺组织，采用免疫组织化学染色和Western blot方法判定大鼠味蕾有无磺脲类受体（ sulfonylurea receptor ， SUR）1和SUR2的表达及分布情况，并以同只大鼠胰腺作为阳性对照。结果发现2型糖尿病大鼠舌菌状乳头味蕾细胞存在单一SUR1表达。结论瑞格列奈快速促胰岛素分泌作用可能存在经味蕾介导的头期分泌途径。
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磺脲类受体在2型糖尿病大鼠轮廓乳头味蕾的表达研究
目的 探讨快效促泌剂瑞格列奈(repaglinide)额外通过头期机制促进餐时胰岛素分泌的可能性.方法 取雄性2型糖尿病Wistar大鼠60只,体重180～ 260 g,全麻后处死大鼠,立即采集舌轮廓乳头和胰腺组织,采用免疫组织化学染色和Western blot方法判定大鼠味蕾有无磺脲类受体1(sulfonylurea receptor 1,SUR1)和磺脲类受体2(sulfonylurea receptor 2,SUR2)的表达及分布情况,并以同只大鼠胰腺作为阳性对照.结果 发现2型糖尿病大鼠舌轮廓乳头味蕾细胞存在单一SUR1表达,2型糖尿病大鼠轮廓乳头味蕾无SUR2表达.结论 瑞格列奈快速促胰岛素分泌作用可能存在经味蕾介导的头期分泌途径.
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ATP敏感钾通道参与大鼠前脂肪细胞增殖和分化
为了探讨ATP敏感钾通道在前脂肪细胞增殖分化中作用,本实验用逆转录实时定量PCR方法检测大鼠前脂肪细胞和诱导5 d获得的脂肪细胞中该通道磺脲类受体2(sulphonylurea receptor 2,SUR2)mRNA表达,探讨该通道阻滞剂格列本脲和激动剂二氮嗪对前脂肪细胞中SUR2 mRNA表达的影响;MTT检测前脂肪细胞增殖;流式细胞仪检测细胞周期;油红O染色法检测细胞内脂质含量;Image-Pro Plus 5.0软件测量细胞直径;逆转录PCR检测过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(peroxisome proliferator-activated receptor-γ,PPAR-γ)mRNA表达.结果显示:前脂肪细胞及诱导5 d获得的脂肪细胞均有SUR2 mRNA表达,且后者明显高于前者;格列本脲抑制前脂肪细胞SUR2 mRNA表达,剂量依赖性地促进前脂肪细胞增殖,增加G2/M+S期细胞百分比,增加细胞脂质含量,使脂肪细胞直径增大,增加PPAR-γ mRNA的表达;二氮嗪在这些方面的作用与格列本脲相反.以上结果提示,ATP敏感钾通道在前脂肪细胞增殖和分化中可能起调节作用,PPAR-γ可能参与这些作用.
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糖尿病药物治疗新进展
寻找更有效的药物来控制糖尿病的发展是治疗糖尿病的主要发展方向.目前随着科技的进步,许多新药相继问世,给人类与糖尿病斗争提供了强有力的武器.一、促胰岛素分泌剂1.格列美脲(GM)GM属磺脲类药物,一般将其归为第三代磺脲类药物.作用机制有二.一是与传统磺脲类药物及其对应磺脲类受体(SUR)结合特征不同.格列苯脲所结合的是磺脲类受体的140 kD的亚单位,而GM所结合的部位是65 kD的亚单位.GM与β细胞结合比格列苯脲快3倍,而与β细胞解离的速度比格列苯脲快9倍.GM与β细胞较快的结合能促使胰岛素快速释放,也可以解释GM与食物无相互作用.
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磺脲类药物对胰岛β细胞凋亡影响的研究进展
磺脲类降糖药物目前广泛应用于2型糖尿病的临床治疗.它主要的降糖机制是通过与胰岛细胞膜上的磺脲类受体结合,关闭了由SUR1和KIR6.2组成的钾通道(KATP),导致了细胞膜的去极化,触发了L型钙离子通道开放,从而使钙离子大量内流,促进了胰岛细胞分泌胰岛素.但与此同时,大量钙离子内流,造成了胰岛细胞的钙超载,加之胰岛细胞活化过程中产生的大量氧自由基都造成了胰岛细胞的损伤.故很多文献报道,磺脲类药物对胰岛细胞有诱导凋亡作用,但机制各有不同.事实上,不同的磺脲类药物对于胰岛β细胞凋亡的作用机制尚未完全明确,且有很多争论.新近研究表明,一些新型磺脲类药物剂型,如格列美脲对胰岛细胞凋亡的作用可能有所不同.
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磺脲类受体1与中枢神经系统损伤研究进展
2006年SIMARD3首次在缺血性星形胶质细胞中发现一种由磺脲类受体1(sulfonylurea receptor 1,SUR1)调控的非选择性阳离子通道,即SUR1-调节性NCCa-ATP通道(SUR1-regulated ATP-sensitive non-selective cation channels).该通道对中枢神经系统(CNS)损伤中的细胞水肿、坏死以及微血管功能障碍发挥着重要作用[2].目前关于SUR1-调节性NCCa-ATP通道在急性CNS损伤中的作用已成为研究热点.
