《糖尿病学术前沿》星星之火或可燎原-探秘GLP-1R对胰岛α细胞的作用机制-final

1、星星之火，或可燎原探秘GLP-1R对胰岛细胞的作用机制Drucker DJ, et al. Diabetes. 2013 Oct;62(10):3316-23. doi: 10.2337/db13-0822.胰高血糖素样肽1 (GLP-1)对各种胰岛细胞的影响Zhang Y, et al. Diabetes. 2019 Jan;68(1):34-44.内容框架既往研究GLP-1对细胞作用的争议12细胞上是否存在GLP-1R？GLP-1R对细胞有什么作用？34直接作用还是间接作用？GLP-1R对细胞作用的总结5内容框架既往研究GLP-1对细胞作用的争议12细胞上是否存在GLP-1R？GLP-1R

2、对细胞有什么作用？34直接作用还是间接作用？GLP-1R对细胞作用的总结5研究2：使用新产生的GLP1R-cre小鼠与荧光报告菌株杂交,研究表明GLP-1R在成年小鼠的一小部分细胞中表达研究1：通过共定位研究，发现正常小鼠细胞中没有GLP-1R蛋白或mRNA表达Tornehave D, et al. J Histochem Cytochem. 2008 Sep;56(9):841-51. Richards P, et al. Diabetes. 2014 Apr;63(4):1224-33.关于GLP-1R是否在细胞中表达存在争议研究4：采用免疫印迹法分析GLP-1R抗体，目前常用的抗GLP-

3、1R抗体特异性和敏感性均不足以可靠检测组织中GLP-1R的表达研究3：胰高血糖素受体(Gcgr - /)整体缺失的小鼠循环中出现高水平的胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)，表明胰高血糖素肽家族成员可能直接参与调节细胞数量。Kedees MH, et al. Mol Cell Endocrinol. 2009 Nov 13;311(1-2):69-76. Panjwani N, et al. Endocrinology. 2013 Jan;154(1):127-39. 关于GLP-1R是否在细胞中表达存在争议无法完全排除胰岛素的影响细胞是否表达GLP-1R尚不清楚123GLP-1检测技术的困难性

4、GLP-1对细胞调控机制难以监测的原因 内容框架既往研究GLP-1对细胞作用的争议12细胞上是否存在GLP-1R？GLP-1R对细胞有什么作用？34直接作用还是间接作用？GLP-1R对细胞作用的总结5抗GLP-1R抗体结构及免疫原图使用GLP-1R抗体进行 Western blot分析免疫荧光染色(红色)， 箭头表示表达GLP-1R的细胞。53KDa110 KDa检测胰腺细胞中的GLP-1R（抗体途径）YFP标记细胞分离胰岛，流式细胞荧光分选仪提纯细胞RT-PCR检测细胞中GLP-1R mRNA表达水平验证胰腺细胞中的GLP-1R（RT-PCR途径）内容框架既往研究GLP-1对细胞作用的争议1

5、2细胞上是否存在GLP-1R？GLP-1R对细胞有什么作用？34直接作用还是间接作用？GLP-1R对细胞作用的总结5构建了细胞特异性GLP-1R敲除(KO)小鼠模型(GLP-1R-/-) ，并利用小鼠和分离的胰岛研究了细胞表达的GLP-1R是否直接抑制胰高血糖素分泌。A: hGLP-1R - loxp转基因亲本hGLP-1R小鼠产生GLP-1R-/-的基因图。B:三倍免疫荧光法检测GLP-1R-/-小鼠细胞GLP-1R缺失情况。动物：建立特定的GLP-1R (GLP-1R-/-)基因敲除鼠模型KO组雌鼠（n=11），野生组雌鼠（n=9），分别于40h空腹及进食后测定血糖及胰高糖素水平提示GLP

6、-1对胰高糖素呈现双向调节空腹进食后在低血糖水平，KO组不能刺激胰高血糖素的分泌在高血糖水平，KO组不能抑制胰高血糖素的分泌动物：长时间空腹状态下血清指标变化胰岛组织在2.5mmol/L（低血糖）、5mmol/L（空腹）、10mmol/L（高血糖）葡萄糖浓度中孵化1小时后，测定胰岛素及胰高糖素水平的变化细胞：GLP-1对胰高糖素呈现血糖依赖性双向调节WT组和KO组小鼠的胰岛细胞中，胰岛素分泌随着孵化液中葡萄糖浓度升高而增加低血糖条件下，敲除GLP-1R的胰岛不能刺激胰高糖素的分泌，随着葡萄糖浓度升高，胰高糖素不能被抑制，逐渐升高内容框架既往研究GLP-1对细胞作用的争议12细胞上是否存在GLP

7、-1R？GLP-1R对细胞有什么作用？34直接作用还是间接作用？GLP-1R对细胞作用的总结5非空腹状态下，两组小鼠血糖、胰岛素、GLP-1水平无明显差异， KO组小鼠的胰高糖素相较野生组明显升高。这些数据表明， GLP-1R在非禁食/饲粮状态下直接抑制胰高血糖素分泌。同时表明： GLP-1R影响胰岛细胞胰高血糖素的分泌模式，不影响胰岛细胞功能动物：非空腹状态时血清指标变化小鼠隔夜空腹后，2g/kg 葡萄糖腹腔注射， 0，15，30，45，60，90，120分钟取血。结果表明： GLP-1R KO小鼠，接受葡萄糖刺激后胰高糖素升高，胰岛素分泌除了在30min时升高，其他时间均无差异，可能是糖耐

8、量受损的原因动物：腹腔注射葡萄糖耐量试验（ip.gtt）WT组 KO组 分离3-4月龄GLP-1R KO雌鼠的胰岛，评估GLP-1R敲除后的胰岛在不同刺激条件下胰岛素、胰高糖素的变化（ 8-10只小鼠/组）。高糖刺激后，两组小鼠胰岛素分泌均有明显升高，分泌指数两组间无差异，提示KO小鼠胰岛细胞功能未受影响。从KO和WT小鼠中分离的胰岛的GSIS分析低(L)血糖:2.5 mmol/L;高(H)葡萄糖:16.5 mmol/LGSIS的刺激指数(S.I.)，用高糖胰岛素浓度除以低糖胰岛素浓度计算细胞：胰岛素刺激分泌试验检测精氨酸和exentin9-39刺激后胰高血糖素及刺激指数的水平，来检测GLP-1R对胰高血糖素的作用途径。结果证实，在分离的胰岛中，GLP-1对胰高糖素的调节有两个途径： 细胞GLP-1R介导的直接途径和胰岛素协同的间接途径细胞：胰高血糖素刺激分泌试验The stimulation index 内容框架既往研究GLP-1对细胞作用的争议12细胞上是否存在GLP-1R？GLP-1R对细胞有什么作用？34直接作用还是间接作用？GLP-1R对细胞作用的总结5证实了Origene的抗GLP-1R抗体(#TA3