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本文主要分为以下几个部分: 第一章胰腺β细胞CASK基因特异性敲除小鼠制作鉴定及表型分析 目的:糖尿病是一类以血糖升高为特征的代谢性疾病,由于胰岛素分泌绝对或相对不足导致血糖升高,进而诱发糖尿病。钙/钙调蛋白依赖性丝氨酸蛋白激酶(calcium/calmodulin-dependent serine protein kinase,CASK)在参与细胞内外信号传递、基因转录调控、神经递质释放、离子通道的调节和突触的信号传递等功能中发挥重要作用。前期的细胞学研究结果显示,CASK参与了胰岛素囊泡的锚定环节。为了在小鼠水平研究CASK基因缺失对胰岛素囊泡转运的影响,本实验拟建立胰岛β细胞CASK基因特异性敲除的小鼠动物模型,初步完成鉴定及表型分析。 方法:1.利用条件性基因打靶和染色体位点特异性重组酶Dre-Rox系统,借助于同源重组将两个同向的loxP位点置于CASK基因的编码重要功能域外显子6两侧的内含子序列中,从而获得表型正常的CASKloxP/-小鼠。2.利用CASKloxP/Y小鼠与MIP-Cre/ERT小鼠杂交后,tamoxifen诱导Cre酶进入细胞核剪切loxP位点之间基因序列,得到胰岛β细胞CASK特异性敲除小鼠。3.免疫荧光验证CASK基因敲除效率。4.利用免疫荧光观察胰岛大小及胰岛内α细胞和β细胞分布。 结果:1、Southern Blot显示CASKloxP/-小鼠基因标记位置正确;2、免疫荧光显示,CASK在胰腺各种细胞中均有表达,敲除小鼠胰岛β细胞中CASK的蛋白表达下降;3、特异性敲除小鼠胰岛β细胞CASK对胰岛内α细胞和β细胞分布无明显差异。 结论:成功制备胰岛β细胞特异性CASK基因敲除小鼠,尚未发现明显表型的异常。 第二章转录因子PPARγ对CASK的转录调控作用 目的:探讨转录因子PPARγ对CASK的转录调控作用。 方法:用不同浓度罗格列酮处理胰岛β细胞系INS-1细胞观察胰岛素分泌的变化;用不同浓度及不同时间罗格列酮处理INS-1细胞,利用定量PCR、western blot、免疫荧光检测CASK的表达变化;染色质免疫共沉淀寻找转录因子PPARγ在CASK启动子区域结合位点;利用PPARγ特异性干扰片段预处理INS-1细胞后观察罗格列酮对CASK的影响;观察干扰CASK后对罗格列酮刺激的胰岛素分泌有无影响。 结果:罗格列酮处理后INS-1细胞的KSIS功能明显增强(P<0.05);不同浓度及时间罗格列酮处理INS-1细胞后CASK的mRNA和蛋白水平呈剂量及时间依赖性增加(P<0.05);染色质免疫共沉淀显示PPARγ在CASK启动子区有结合位点;罗格列酮对CASK的调控部分通过PPARγ途径(P<0.05);干扰CASK对罗格列酮刺激的胰岛素分泌没有影响(P>0.05)。 结论:1.PPARγ激动剂罗格列酮上调INS-1细胞中CASK基因的表达;2.CASK不参与罗格列酮对胰岛素分泌的调控作用。