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    這些細胞因子還通過(guò)協(xié)同作用發(fā)揮作用。在體外環(huán)境中，TNF-α和IFN-γ均無(wú)法單獨誘導β細胞凋亡，而單獨使用IL-1β僅有輕微的促凋亡效應。然而但這些細胞因子協(xié)調發(fā)揮效應時(shí)，其誘導凋亡的作用大大增強[18] 。這些細胞因子還可促進(jìn)誘導型一氧化碳合酶（iNOS）合成，產(chǎn)生大量NO。iNOS啟動(dòng)子區包含NF-κB的兩個(gè)可被IL- 1β和TNF-α激活結合位點(diǎn)和一個(gè)可被IFN-γ激活的STAT-1結合位點(diǎn)。

    NO是對細胞功能和凋亡存在著(zhù)濃度依賴(lài)性的復雜作用，高濃度的NO引起DNA斷裂，激活p53，活化PARP引起由于DNA修復時(shí)ATP耗竭所導致的細胞凋亡。此外，高濃度的NO還可與半胱氨酸、酪氨酸發(fā)生直接化學(xué)反應，修飾蛋白影響蛋白功能。NO還可調節NF-κB和AP-1活性，與其他轉錄因子的鋅指蛋白域相互作用，調節β細胞凋亡 [19] 。

    2.2 1型糖尿病β細胞凋亡的遏制

    目前認為，T淋巴細胞是引起β細胞凋亡的效應細胞，巨噬細胞和樹(shù)狀突細胞作為抗原呈遞細胞和氧自由基以及其他細胞毒性因子的釋放細胞在β細胞凋亡中起著(zhù)重要作用，然而FASL、IL-1β、IFN-γ、TNF-α和NO等細胞因子，哪個(gè)因子在β凋亡中起著(zhù)至關(guān)重要的作用還有爭議。但隨著(zhù)人們對胰島β細胞調亡機制、調節因素及其與糖尿病關(guān)系的認識，胰島β細胞凋亡遏制的研究將為臨床防止T1DM提供新途徑。其一，消除或抑制促凋亡因素：對于1型糖尿病，自身免疫性破壞是胰島β細胞損害的主要原因，故通過(guò)誘導免疫耐受、免疫赦免、阻斷細胞因子及NO的作用具有重要意義。誘導免疫耐受方面，可通過(guò)在胸腺內轉基因表達胰島素或胸腺內注射胰島提取物質(zhì)、胰島B鏈、谷氨酸脫羧酶65等可清除與胰島或B細胞抗原反應的胸腺細胞；口服自身抗原可經(jīng)旁路抑制產(chǎn)生免疫耐受；阻斷T細胞激活所需的協(xié)同刺激信號。如 CTLA4-Ig，阻斷協(xié)同刺激分子CD28-B7相互作用致T細胞無(wú)反應或凋亡等。同時(shí)，機體有些部位如睪丸可通過(guò)表達FasL誘導Fas浸潤T細胞凋亡而獲得免疫赦免，將表達 FasL的成肌細胞與胰島共同移植，能顯著(zhù)延長(cháng)胰島存活期。但也有實(shí)驗顯示。轉基因表達FasL的鼠同源胰島移植物卻受到中性粒細胞的破壞而萎縮，而抗FasL抗體能減輕胰島炎、防止胰島B細胞凋亡的發(fā)生。

    Turvey等研究認為，除非能防止FasL依賴(lài)性的中性粒細胞介導的炎癥反應，否則，通過(guò)異位表達FasL誘導浸潤T細胞凋亡而防止移植物被排斥的策略就不可能實(shí)現。還可抑制或阻斷細胞因子及NO的促凋亡作用。如轉基因表達IL-1受體拮抗蛋白（1RAP）、蛋白IB235（Islet—brain）1和IB2、 JNK抑制劑－細胞通透肽均可防止IL-1β誘導的胰島β細胞死亡。IGF-I對細胞因子介導的細胞死亡也有保護效應，NOS抑制劑、Ca2+ 螯合物及Ca2+ 依賴(lài)性蛋白酶 Calpain的抑制劑均可阻斷NO供體SNAP誘導的胰島β細胞凋亡。其二，干預細胞凋亡過(guò)程保護胰島：通過(guò)阻斷死亡受體信號傳導途徑如誘導Fas相關(guān)的死亡區域 （FADD）、TNFR相關(guān)的死亡區域（TRADD）失功能突變可以防止TNFR和Fas介導的凋亡。增加抗凋亡蛋白的表達如轉染Bc1-2基因可以防止免疫反應介導的胰島β細胞損傷，轉基因表達Bc1-xL的胰島β細胞系生存能力增強。還可經(jīng)抑制caspose的作用如轉基因表達caspase-l，-8的抑制劑CrmA降低β細胞對致糖尿病性T細胞的易感性，減少 NOD鼠糖尿病的發(fā)生。另外熱休克 蛋白（Hsp）的表達可通過(guò)保護線(xiàn)粒體功能、抑制應激激活的蛋白激酶及p38激酶的激活、防止p53介導的Bax基因轉錄激活而發(fā)揮抗凋亡作用。

    3. 2型糖尿病和β細胞凋亡

    2型糖尿病是一個(gè)進(jìn)展性疾病，盡管胰島β細胞分泌胰島素不足和胰島素抵抗在2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展中誰(shuí)起主導作用仍是一個(gè)爭議的問(wèn)題：過(guò)去認為胰島素抵抗在2 型糖尿病病理生理機制中占主要位置，現在越來(lái)越多地認識到胰島β細胞分泌胰島素不足在2型糖尿病發(fā)生發(fā)展中起重要作用。一般來(lái)說(shuō)，胰島產(chǎn)生胰島素的能力決定于β細胞的數量和β細胞的功能性活動(dòng)。外周胰島素抵抗和隨之而來(lái)的胰島素需求的不斷增加都是通過(guò)β細胞活動(dòng)和（或） β細胞團塊的增加實(shí)現的。胰島β細胞功能障礙是2型糖尿病發(fā)生的必要條件，胰島β細胞凋亡是造成胰島素分泌能力絕對下降的重要因素，β細胞凋亡在2型糖尿病的發(fā)病機制中起了重要的作用。

    3.1 2型糖尿病患者增加β細胞凋亡的主要原因

    引起β細胞凋亡的機制尚不清楚，但是許多因素牽涉在內，如高血糖癥、高脂血癥、胰島淀粉樣物質(zhì)的沉積，或這些因素的聯(lián)合作用，使機體的內環(huán)境穩定性逐漸破壞，而出現明顯的糖尿病，并引起各種急慢性并發(fā)癥。現將可能引起2型糖尿病胰島β細胞凋亡增加的機制簡(jiǎn)單分述如下：

    3.1.1 “糖毒性”作用

    糖尿病是以血糖升高為臨床特點(diǎn)，高血糖對機體的不良影響，稱(chēng)為“葡萄糖毒性作用”。高血糖對β細胞的損傷作用是導致β細胞功能缺陷的重要因素。葡萄糖通過(guò)葡萄糖轉運蛋白進(jìn)入胰島β細胞，被磷酸化后，可進(jìn)入許多代謝途徑，包括糖酵解。正常的β細胞可根據長(cháng)期的營(yíng)養狀態(tài)調節胰島素分泌能力，β細胞還能通過(guò)增殖來(lái)適應更長(cháng)期的變化。但在長(cháng)期高血糖水平下，胰島β細胞凋亡增多而增殖減少，從而減少有功能的β細胞數量。長(cháng)期高血糖增加β細胞凋亡的具體作用機制可能與以下因素有關(guān)：

    （1） 長(cháng)期高血糖可能影響參與凋亡的基因表達，通過(guò)改變Bcl蛋白家族之間的平衡來(lái)調節β細胞凋亡水平[20] 。Federici等發(fā)現在高葡萄糖（16.7mmol/L） 條件下，高血糖能夠持續增加促凋亡基因Bad、Bid、Bik的表達，減少Bcl-xl抗凋亡基因的表達，而對Bcl-2抗凋亡基因的表達沒(méi)有影響。高血糖打破了促凋亡和抗凋亡之間的平衡，并向著(zhù)凋亡的方向發(fā)展，促進(jìn)胰島細胞凋亡。

    （2）糖毒性的生物化學(xué)機制可能是由慢性氧化應激引起。氧化和抗氧化作用失衡所致的氧化應激引起胰島β細胞凋亡[21] 。

    （3） 高血糖可通過(guò)上調Fas受體和刺激FasL表達引起胰島β 細胞凋亡。2型糖尿病可能是一個(gè)炎癥性過(guò)程，高血糖誘導β細胞產(chǎn)生炎性細胞因子 IL-1β，IL-1β激活NF-κB而觸發(fā)通過(guò)上調Fas受體而引起β細胞的凋亡。

    （4）Liu[22] 等提出糖毒性誘導β細胞凋亡的機制之一可能是葡萄糖的代謝影響O-連接的N-乙酰胺基G對細胞內蛋白質(zhì)的修飾，產(chǎn)生對糖負荷的適應，導致β細胞凋亡。

    3.1.2 “脂毒性”作用

    2型糖尿病患者存在脂代謝紊亂，常有血漿游離脂肪酸（FFA）的升高。FFA對β細胞的影響是雙向的，有研究提示短期高濃度FFA可顯著(zhù)刺激胰島素分泌，而長(cháng)期高水平的血漿FFA濃度可導致胰島β細胞分泌功能受損，胰島素釋放減少，即發(fā)生脂毒性作用。FFA的脂毒性作用最終可致β細胞凋亡增加，為了區別于其它原因導致的凋亡，將這種FFA引起的凋亡稱(chēng)之為脂凋亡。研究表明，長(cháng)期暴露于高FFA可引起人和鼠胰島β細胞脂質(zhì)過(guò)載，細胞增生下調、凋亡增加，胰島素分泌減少[23-24] 。Shimabukuro[25] 等提出FFA可通過(guò)增加合成鞘髓磷脂醇產(chǎn)物一酰基鞘氨醇（一個(gè)細胞凋亡信息分子）導致β細胞凋亡，酰基鞘氨醇可上調NF-κB的表達，而后者又可上調NO合酶的表達，使NO產(chǎn)生增加；FFA可以通過(guò)一氧化氮獨立機制的影響使正常的胰島β細胞凋亡。甘油三酯是細胞內FFA的來(lái)源，胰島素具有激活脂蛋白酯酶的作用，其相對不足時(shí)，血漿乳糜微粒和極低密度脂蛋白顆粒中的TG降解發(fā)生障礙，使血中甘油三酯水平升高。胰島素抵抗可引起高甘油三酯血癥，而后者又可影響胰島素的活性，反過(guò)來(lái)導致胰島素抵抗，造成惡性循環(huán)，因此高甘油三酯血癥在糖尿病的發(fā)展過(guò)程中起著(zhù)重要作用。Shimabukuro[25] 等用5mmol/L 的甘油三酯孵育正常大鼠胰島72小時(shí)，胰島的分泌功能較對照組降低。并且甘油三酯可使胰島內由于細胞凋亡而產(chǎn)生的DNA條帶增加l5倍，而DNA條帶的增加是細胞凋亡的特征之一，因此高甘油三酯本身可能引起β細胞凋亡。

    3.1.3 葡萄糖脂肪毒性作用

    2型糖尿病的β細胞功能缺陷是一個(gè)進(jìn)展過(guò)程，脂肪酸（FA）作用與其共存的葡萄糖濃度有很大的關(guān)系。血糖正常時(shí)，慢性升高的FA就會(huì )在線(xiàn)粒體中被迅速氧化，不會(huì )損害β細胞功能；相反，當FA和血糖濃度都升高，FA酯化的代謝產(chǎn)物的積累可能會(huì )抑制葡萄糖誘導的胰島素分泌和胰島素的基因表達，β細胞的功能就會(huì )受到極大的損害。Jacqueminet等的研究證明，在低糖濃度時(shí)，胰島素分泌和胰島素的基因表達正常，而在高糖濃度時(shí)卻明顯下降；隨之他們研究又發(fā)現軟脂酸鹽誘導的細胞內甘油三酯的集聚僅在高糖存在時(shí)出現，依賴(lài)葡萄糖的中性脂質(zhì)的聚集與胰島素mRNA的水平的聯(lián)系是反向的。葡萄糖毒性和脂肪毒性的這種緊密相聯(lián)在某種意義上說(shuō)高血糖是脂毒性出現的必需條件，進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，脂毒性可認為是糖毒性的一個(gè)機制，活性氧簇的產(chǎn)生可能是葡萄糖毒性和脂毒性共有的機制，胰島在軟脂酸中的暴露誘導活性氧簇的產(chǎn)生[26] ，用二甲雙胍治療胰島能夠防止FA的惡化作用[27] 。因此可以認為：在損害β細胞功能上，葡萄糖毒性和脂毒性相互依賴(lài)地集中于這一點(diǎn)，且有協(xié)同作用。

    3.1.4 胰島淀粉樣多肽（1APP）的沉積

    lAPP為37氨基酸多肽，又稱(chēng)為胰淀素，是胰島β細胞的正常分泌產(chǎn)物，與胰島素合成及分泌并行，其中第20～29位氨基酸序列是lAPP形成淀粉樣纖維蛋白沉積的結構基礎。IAPP容易積存在β細胞之間，或β細胞和其他內分泌細胞之間，從而減少了有功能的β細胞數目和分泌區域。尸檢發(fā)現，90％的2型糖尿病患者胰島中有淀粉樣纖維蛋白沉積，伴B細胞數量減少40％～60％，且胰島淀粉樣變性程度與糖尿病的病變程度一致，提示IAPP可能造成T2DM 胰島B細胞數量減少。人LAPP可誘導細胞凋亡 [28] ，且二者呈劑量相關(guān)性；有絲分裂期的胰島細胞對人IAPP誘導的β細胞凋亡較分裂間期的細胞更敏感[29] 。轉入人lAPP基因的純合子肥胖小鼠在高糖、高脂飲食、生長(cháng)激素或糖皮質(zhì)激素處理后胰島內很快出現大量IAPP變性沉積，β細胞凋亡水平大于復制水平，數量下降，最終發(fā)展為2型糖尿病[30-31] 。lAPP聚集物在胰島形成淀粉樣纖維素，中等大小的lAPP聚集物，通過(guò)膜破壞對胰島細胞有“細胞毒性作用”，誘導胰島細胞的凋亡[32] 。 3.2 2型糖尿病患者β細胞凋亡的分子機制 2型糖尿病患者β細胞量減少主要原因是由于凋亡增加，糖毒性、糖脂毒性炎癥介質(zhì)和胰淀素的沉積是導致2型糖尿病患者β細胞凋亡的原因。這些因素主要是通過(guò)炎癥應激、氧化應激和內質(zhì)網(wǎng)應激等分子機制調控β細胞凋亡。