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目的：胰岛β细胞凋亡是1型和2型糖尿病共同的发病基础，脂毒性被证实是引起胰岛β细胞凋亡的重要原因之一，其机制涉及复杂的信号通路和途径，炎症因子、细胞因子在其中有重要作用。GLP-1是近年发现的具有广泛生物作用的多肽，它能拮抗多种因素诱导的胰岛β细胞凋亡，有效保护胰岛细胞，Akt/PKB这一影响胰岛细胞生长与存活的关键激酶及其信号通路是目前较明确的GLP-1作用靶点之一。胰腺衍生因子(pancreatic derived factor,PANDER)是新近发现的内源性致凋亡细胞因子，主要在胰岛细胞高度表达，研究发现高浓度葡萄糖、促胰岛素释放的刺激物、炎症因子都可以上调其表达并引起胰岛细胞凋亡。本课题的前期阶段发现游离脂肪酸能刺激胰岛βTC3细胞PANDER mRNA的表达，而GLP-1能明显拮抗胰岛细胞脂性凋亡，并同时显著下调游离脂肪酸引起的PANDER mRNA的表达，提示PANDER可能是胰岛β细胞脂性凋亡中的重要介质，并与GLP-1的抗凋亡作用有关。本课题在以往研究的基础上，进一步论证PANDER与胰岛β细胞脂性凋亡的关系以及PANDER在GLP-1拮抗胰岛β细胞脂性凋亡中的作用，并观察其与Akt信号通道的关系，以明确PANDER与胰岛β细胞脂性凋亡及GLP-1拮抗胰岛β细胞脂性凋亡是否相关及可能的机制。
方法：(1)不同浓度PA(0.25mM,0.50mM,1.0mM)处理的βTC3细胞12小时，利用Hoechst33258核荧光染色荧光显微镜下观察胰岛β细胞凋亡形态及计算凋亡率。(2)不同浓度PA(0.25mM,0.50mM,1.0mM)处理βTC3细胞12小时及0.5mM的PA处理6、12、24小时后，利用实时荧光定量PCR法检测PANDER mRNA表达。(3)βTC3细胞按空白对照组、PA组(0.5mmol/L PA)、PA+GLP-1组(0.5mmol/L PA+10nmol/L GLP-1)、GLP-1(10nmol/L GLP-1)分别处理12小时后，以Western Blot法检测βTC3细胞PANDER、Akt、pro-caspase3蛋白表达水平。(4)βTC3细胞按空白对照组、PA组(0.5mmol/L PA)、PA+GLP-1组(0.5mmol/LPA+10nmol/L GLP-1)、GLP-1(10nmol/L GLP-1)、PA+Akti-1/2组(0.5mmol/LPA+5umol/L Akti-1/2)、PA+GLP-1+Akti-1/2组(0.5mmol/L PA+10mol/L GLP-1+5umol/L Akti-1/2)、GLP-1+Akti-1/2组(10nmol/L GLP-1+5umol/L Akti-1/2)分别处理12小时后，以Western Blot法检测βTC3细胞PANDER蛋白表达，Hoechst33258核染色法检测细胞凋亡情况。
结果：(1)PA能浓度依赖性地诱导βTC3细胞凋亡：Hoechst33258核染色法检测对照组细胞凋亡率为(5.2±1.7)％，0.25mM、0.50mM及1.0mM的PA处理组βTC3细胞凋亡率分别为(18.4±3.3)％(与对照组相比，P＜0.05)、(35.6±6.7)％(与对照组相比，P＜0.01)、(42.5±5.3)％(与对照组相比，P＜0.01)。(2)PA在诱导βTC3凋亡的同时浓度依赖性及时间依赖性地增加βTC3细胞PANDER mRNA的表达：不同浓度PA(0.25mM,0.50mM,1.0mM)处理βTC3细胞12小时，设定对照组PANDERmRNA表达量为1，0.25mM、0.50mM、1.0mMPA处理组PANDER mRNA的表达量分别是对照组的(1.12±0.21)倍，(1.47±0.17)倍，(1.35±0.16)倍，与对照组相比，0.50mM及1.0mM处理组PANDER mRNA的表达均显著增加(P＜0.01)；0.50mM的PA分别处理βTC3细胞0、6、12、24小时，PA处理6h、12h、24h后PANDER mRNA的表达量分别是对照组的(1.08±0.17)倍，(1.35±0.11)倍，(2.88±0.45)倍，随着PA处理时间的延长，PANDERmRNA的表达增加，其中0.50mM处理12小时组与对照组相比P＜0.05，0.50mM处理24小时组与对照组相比P＜0.01。(3)PA增加PANDER蛋白表达的同时，抑制Akt蛋白磷酸化，促进caspase-3激活，GLP-1可以拮抗PA的上述效应：以对照组PANDER蛋白的相对表达为100％，PA组PANDER蛋白相对表达为(148±18)％，较对照组明显增加(P＜0.05)，PA+GLP-1组PANDER蛋白相对表达为(70±17)％，较PA组明显下降(P＜0.05)；以对照组p-Akt蛋白的相对表达为100％，PA组p-Akt蛋白相对表达为(63±30)％，PA+GLP-1组p-Akt蛋白相对表达为(99±19)％，PA组p-Akt蛋白表达较对照组明显降低(P＜0.05)，而PA+GLP-1组p-Akt蛋白表达较PA组明显升高(P＜0.05)，GLP-1组p-Akt蛋白相对表达为(137±27)％，较对照组明显升高(P＜0.05)；以对照组pro-capse3蛋白的相对表达为100％，PA组pro-caspase3蛋白相对表达为(54±5)％，PA+GLP-1组pro-caspase3蛋白相对表达为(89±23)％，PA组pro-caspase3蛋白表达较对照组明显降低(P＜0.05)，即PA激活Caspase-3，而PA+GLP-1组pro-caspase3蛋白表达较PA组升高(P＜0.05)。GLP-1对未经PA作用的细胞的PANDER及Caspase-3无影响，但明显抑制在PA诱导的凋亡细胞中PANDER过表达和Caspase-3激活。(4)GLP-1拮抗PA致凋亡作用的同时抑制PA诱导的PANDER表达，Akt抑制剂减弱GLP-1的以上效应：以对照组PANDER蛋白的相对表达为100％，PA组PANDER蛋白表达为(202±61)％，PA+Akti-1/2组PANDER蛋白相对表达为(246±60)％，与PA组无明显差异，但细胞凋亡率较对照组及PA组升高(P＜0.05)；PA+GLP-1+Akti-1/2组PANDER蛋白相对表达为(249±49)％，较PA+GLP-1组(110±54)％显著升高(P＜0.01)，细胞凋亡率显著高于PA+GLP-1组(P＜0.01)；GLP-1+Akti-1/2组PANDER蛋白相对表达为(257±86)％，较GLP-1组(131±47)％显著升高(P＜0.01)，细胞凋亡率亦高于GLP-1组(P＜0.05)。
结论：(1)PANDER与胰岛β细胞的脂性凋亡以及GLP-1的抗脂性凋亡有关，是胰岛脂毒性的介质之一，也是GLP-1抗胰岛β细胞凋亡的作用靶点之一。(2)PANDER与Akt信号通路有关，可能作为Akt的下游物质在胰岛β细胞的脂性凋亡以及GLP-1拮抗胰岛脂毒性中发挥作用。(3)GLP-1通过激活Akt通路拮抗PA诱导的PANDER表达与胰岛β细胞凋亡。