方法 以正常培养的INS-1细胞为对照(Con),通过糖毒性(30mmol/L葡萄糖,Glu)、糖脂毒性(16.7mmol/L葡萄糖+0.3mmol/L棕榈酸,Glu-PA)建立内质网应激模型,并在糖脂毒性条件下利用二氮嗪(100μmol/L,DIA),分子伴侣牛磺熊去氧胆酸(1mmol/L,TUDCA)和4-苯基丁酸钠盐(100μmol/L,PBA)建立预防内质网应激模型。每个模型收集3个样本,进行数字基因表达谱分析,分析各组与对照组基因表达的差异,并进行信号通路富集分析。
结果 各组模型分别进行real-timePCR、凋亡检测和葡萄糖刺激的胰岛素分泌实验,证实内质网应激模型及预防模型建立成功。各组模型与对照组比较,采用NOIseq方法,以probability≥0.8和∣log2Ratio∣≥1为标准,筛选出的差异基因数目见图1。以KEGG为单位,应用超几何检验进行pathway富集分析发现,内质网应激模型的差异基因均富集于MODY pathway,而预防模型未出现这种富集。其中,转录因子NKx6.1和Mnx1在糖毒性(分别降低至0.47和0.38)和糖脂毒性(分别降低至0.54和0.35)中均显著下降,而DIA、TUDCA和PBA则不同程度阻止了这种下降。real-time
PCR验证实验也证实了这种改变。
结论 本实验通过数字基因表达谱技术,发现在糖毒性和糖脂毒性中,MODY信号通路相关分子NKx6.1和Mnx1显著降低。提示NKx6.1不仅维持β细胞正常功能发挥重要作用,Mnx1 的纯合突变导致新生儿永久性糖尿病的发生,他们在糖脂毒性发生机制也可能发挥重要作用。