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[EASD2013]食源性cereulide可導致β細胞功能障礙與凋亡

摘要:常見于預包裝及深加工食物中的cereulide,即使在較低的濃度下也會增加大鼠及小鼠β細胞中線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激標志物的水平,劑量依賴性地損傷β細胞功能并誘導細胞凋亡。

  背景與目的:1型2型糖尿病患病率呈上升趨勢,環(huán)境因素在其中發(fā)揮了重要作用。食源性毒素能直接誘導β細胞功能障礙與細胞凋亡,可能是深加工及包裝食品時代糖尿病流行的原因之一。米飯、意大利面及土豆餐中經(jīng)常含有低濃度的cereulide,cereulide是一種由蠟樣芽胞桿菌特定菌株所產(chǎn)生的線粒體毒性肽。該研究旨在觀察cereulide對β細胞的毒性。

  材料與方法:培養(yǎng)可產(chǎn)生胰島素的小鼠及大鼠細胞株MIN6及INS-1E細胞、人肝癌HepG2細胞以及猴子成纖維樣COS細胞,以0.05ng/ml~5ng/ml的cereulide刺激24小時、48小時及72小時。由兩位研究者在盲態(tài)下采用Hoechst/PropidiumIodide雙重染色法觀察細胞死亡情況。離體培養(yǎng)兩周齡C57Bl/6J的胰島,采用相同濃度cereulide分別刺激1天、3天和5天,并用相同的方法觀察細胞死亡情況。為評估細胞死亡的確切機制,用0.15~0.5ng/ml的cereulide刺激MIN6細胞24小時,采用mRNA分析及caspase3/7活性生物發(fā)光試劑盒探討毒性機制。最后,通過分析低濃度(0.15~0.5ng/ml)cereulide孵育MIN6細胞24小時后葡萄糖刺激的胰島素分泌情況來評估β細胞功能。

  結(jié)果:cereulide可誘導MIN6、INS-1E及胰島細胞死亡,但對HepG2或COS細胞則無此作用。cereulide刺激MIN6細胞可誘導caspase3/7的活化,進一步證實其能誘導死亡凋亡過程。有趣的是,0.25ng/mlcereulide刺激MIN6細胞24小時,可誘導線粒體應激標志物(如PUMA)及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激標志物(如CHOP)的表達,并降低葡萄糖刺激的胰島素分泌(2.012&plusmn;0.51vs.10.48±3.33,P<0.05)。

  結(jié)論:常見于預包裝及深加工食物中的cereulide,即使在較低的濃度下也會增加大鼠及小鼠β細胞中線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激標志物的水平,劑量依賴性地損傷β細胞功能并誘導細胞凋亡。因此,cereulide可能在當前糖尿病的廣泛流行(尤其是亞洲糖尿病急驟流行)中發(fā)揮了重要作用。

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