胰岛β-细胞：氧化胁迫的又一个靶点.pdf
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●新进展
文章编 号 ： 1 0 0 0 - 1 3 3 6 ( 2 0 0 4) 0 3 4 ) 1 9 5 · - 0 2
《 生命的化学} } 2 0 0 4年 2 4卷 3期
HE MI S T RY OF L I F E 2 0 0 4，2 4( 3)
胰 岛 I 3 l - 细胞 ：氧化胁 迫的又一个靶点
盛希群 高中洪 徐辉碧
(华中科技大学药物研究所.武汉 4 3 0 0 7 4)
摘要：世界上 9 0 % 以上的糖尿病为Ⅱ型糖尿病。在Ⅱ型糖尿病 的产生和发畏过程中， 胰岛 B 一 细胞 出现功能障碍甚
至凋亡或死亡是一个不可避免的现象 其原因除涉及到基因外， 还与胰 岛 3 - 细咆的抗氧化能力、 糖毒性和脂毒性育
关， 而糖毒性和脂毒性机制涉及到氧化胁迫。
关键词：3 - 细胞；氧化胁迫 糖毒性 ；脂毒性
中图分 类号 ：R 3 1 8 . 1 5
糖尿病分为 I型和 Ⅱ型糖尿病 ， 而 9 0 % 以上 的
糖尿病人所患 为 Ⅱ型糖 尿病 。在 Ⅱ型糖尿 病 的
发生和发展过程中， 胰岛 p 一 细胞从出现功能障碍到
凋亡或死亡是一个不可避免的现象 ， 这也是 Ⅱ型
糖尿病人随着病程的延长需要胰岛素治疗的原因?
由高血糖引起血管、 神经等细胞的线粒体产生超氧
化物直接介导糖尿病并发症的发生和发展已得到实
验证 明 。然而 ， 近些年 的研 究表 明 ， 在 Ⅱ型糖尿
病 的产生 和发展过程 中， 氧化胁迫不仅关 系到胰 岛
收稿 1 3期 ：2 0 0 4 ~1 - 0 7
国家科技攻 关资助项 目( 2 0 0 3 B A 3 1 0 A 2 7 )
作者 简介：盛希群 ( 1 9 6 7 ～) . 男， 博 士生， E - m a i l ：x q s h e n g @
ma i l . c h i n a C O n l ；高 中洪 (1 9 6 8 一) ，男，博 士， 副 教 授； 徐 辉 碧
l ‘ 9 3 3 一j， 女， 教授， 博士生导
素抵抗( 即影响胰岛素的作用靶点 ， 如肝脏、 脂肪和
肌肉组织) ， 而且直接影响胰岛 B . 细胞的功能 。
1 .胰 岛 D - 细胞抗氧化能力较弱
胰岛 p - 细胞的抗氧化能力较弱表现在胰岛中
一
些抗氧化酶基因表达水平较低。用 N o r t h e r n印迹
法检测 小 鼠的肝 、 肾、 脑 、 肺 、 骨骼肌 、 心肌 、 脑垂体 、肾上腺和胰岛中超氧化物歧化酶( S O D) 、 过氧化氢
酶( C A T ) 和谷胱甘肽氧化酶( G P x ) 基因的表达量，结果发现， 胰岛中S O D在上述9种组织中表达水平
最低 ， 仅 有 肝 脏 的 3 0 % ～4 0 % ， G P x仅 为 肝 脏 的
1 5 % ， 而 C A T在胰岛 中未 检 出 。随后 ， 在大 鼠的
1 2种不同组织 中也发现胰 岛中 S O D的表达量仅为
肝脏 的 3 0 % ， 而 C A T和 G P x仅为肝脏的 5 %L 6 对
人体( 尸体) 的检查也发现 ， Ⅱ型糖尿病人胰岛中
蛋白诱导癌细胞的调亡， 另外， 在体内和/ 或体外还
成功进行 了 P T D转运 H S V 一 1 胸苷激酶 、 周期蛋 白 A
( c y c l i n A) / c d k 2抑制肽 、 脂质体 包被 的阿霉 素
( D o x r u b i c i n ) 等肿瘤抑制药物的实验 。
自发现 T A T蛋 白具 有穿过 细胞膜 进入细胞 的
能力以来 ， 大部分研究工作集中在天然的与人工合
成 P T D的结构特征 和转导机制 ， 然而 ， 对 P T D在进
入细胞后 的亚细胞定位 和被转运分子在细胞 内的功
能半寿期的研究相对较少。除 T A T外， 其他 P T D在
动物水平上的研究不多。P T D进入细胞的详细机制
仍旧是一个悬而未决的问题， 然而， 转导机制一旦解
决， 可能会找到一个新的天然蛋白质直接进入细胞
的机制。 目前 ， P T D不具有细胞特异性 和组织特异
性 ， 这使其应用受到一定的限制。
在后基因组时代， 由于上文提到的 P T D特点，蛋 白质转导技术已经在基础研究和应用研究 中显示
出明显的优势， P T D绕过了核酸的参与， 能够携带外
源的大分子物质穿过血脑屏障， 为 A I D S 、 癌症 、 脑科
学的研究提供了新的工具。
参 考 文 献
： l J G r e e n M e l a l C e l l ，1 9 8 8， 5 5 ：l 1 7 9 一l l 8 8
： 2 ] F r a n k e l A D e l a 1 .C e l l ，1 9 8 8 ， 5 5：l l 8 9 一l 1 9 3
3 ] F a w e l l S e t a 1 .P r o c N a t l A c a d S c i U S A， 1 9 9 4， 9 l ：6 6 4 —6 6 8
4】 V i v e s E e l a 1 .J B i o 2 C h e m，1 9 9 7 . 2 7 2：l 6 0l 0 一 l 6 0l 7
： 5 ] S c h w a r z e e t a 1 .S c i e r u ： e ，l 9 9 9 ，2 8 5：l 5 6 9 一l 5 7 2
[ 6 ] S h i r o h F S e l i a 1 .C u r P r o t e i nⅡ 儿 d P e p t i d e S c i ， 2 0 0 3. 2 ：8 7 —J 9 6
l 7 ] L e e R e l a l C u r P r o t e i n a n d P e p t i d e S c i ，2 0 0 3 ， 2：l 0 5 一l 2 4
[ 8 ] V i v e s E e t a 1 .C u r P r o t e i n a n d P e p t i d e S c i ， 2 0 0 3， 2 ：l 2 5 一l 3 2
[ 9 ] S c h wa r ' z e S R e l a 1 .C a m ' e r R e s ， 2 0 0l ， 6 l ： 4 7 4 —4 7 7
l 0： J e h a n g i r S e l a 1 .C u r P r o t e i n a n d P e p t i d e S c i ， 2 0 0 3 . 2： 9 7 一 l 0 4
[ 1 1 ： Ma t s u s h i t a M e l a 1 .J N e u r o s c i ， 2 0 01 ，2 l ： 6 0 0 0 - - - 6 0 0 7
l 2 ： Hi d e k i M e l a 1 .C u r P r o t e i n a n d P e p t i d e S c i ，2 0 0 3 ......
文章编 号 ： 1 0 0 0 - 1 3 3 6 ( 2 0 0 4) 0 3 4 ) 1 9 5 · - 0 2
《 生命的化学} } 2 0 0 4年 2 4卷 3期
HE MI S T RY OF L I F E 2 0 0 4，2 4( 3)
胰 岛 I 3 l - 细胞 ：氧化胁 迫的又一个靶点
盛希群 高中洪 徐辉碧
(华中科技大学药物研究所.武汉 4 3 0 0 7 4)
摘要：世界上 9 0 % 以上的糖尿病为Ⅱ型糖尿病。在Ⅱ型糖尿病 的产生和发畏过程中， 胰岛 B 一 细胞 出现功能障碍甚
至凋亡或死亡是一个不可避免的现象 其原因除涉及到基因外， 还与胰 岛 3 - 细咆的抗氧化能力、 糖毒性和脂毒性育
关， 而糖毒性和脂毒性机制涉及到氧化胁迫。
关键词：3 - 细胞；氧化胁迫 糖毒性 ；脂毒性
中图分 类号 ：R 3 1 8 . 1 5
糖尿病分为 I型和 Ⅱ型糖尿病 ， 而 9 0 % 以上 的
糖尿病人所患 为 Ⅱ型糖 尿病 。在 Ⅱ型糖尿 病 的
发生和发展过程中， 胰岛 p 一 细胞从出现功能障碍到
凋亡或死亡是一个不可避免的现象 ， 这也是 Ⅱ型
糖尿病人随着病程的延长需要胰岛素治疗的原因?
由高血糖引起血管、 神经等细胞的线粒体产生超氧
化物直接介导糖尿病并发症的发生和发展已得到实
验证 明 。然而 ， 近些年 的研 究表 明 ， 在 Ⅱ型糖尿
病 的产生 和发展过程 中， 氧化胁迫不仅关 系到胰 岛
收稿 1 3期 ：2 0 0 4 ~1 - 0 7
国家科技攻 关资助项 目( 2 0 0 3 B A 3 1 0 A 2 7 )
作者 简介：盛希群 ( 1 9 6 7 ～) . 男， 博 士生， E - m a i l ：x q s h e n g @
ma i l . c h i n a C O n l ；高 中洪 (1 9 6 8 一) ，男，博 士， 副 教 授； 徐 辉 碧
l ‘ 9 3 3 一j， 女， 教授， 博士生导
素抵抗( 即影响胰岛素的作用靶点 ， 如肝脏、 脂肪和
肌肉组织) ， 而且直接影响胰岛 B . 细胞的功能 。
1 .胰 岛 D - 细胞抗氧化能力较弱
胰岛 p - 细胞的抗氧化能力较弱表现在胰岛中
一
些抗氧化酶基因表达水平较低。用 N o r t h e r n印迹
法检测 小 鼠的肝 、 肾、 脑 、 肺 、 骨骼肌 、 心肌 、 脑垂体 、肾上腺和胰岛中超氧化物歧化酶( S O D) 、 过氧化氢
酶( C A T ) 和谷胱甘肽氧化酶( G P x ) 基因的表达量，结果发现， 胰岛中S O D在上述9种组织中表达水平
最低 ， 仅 有 肝 脏 的 3 0 % ～4 0 % ， G P x仅 为 肝 脏 的
1 5 % ， 而 C A T在胰岛 中未 检 出 。随后 ， 在大 鼠的
1 2种不同组织 中也发现胰 岛中 S O D的表达量仅为
肝脏 的 3 0 % ， 而 C A T和 G P x仅为肝脏的 5 %L 6 对
人体( 尸体) 的检查也发现 ， Ⅱ型糖尿病人胰岛中
蛋白诱导癌细胞的调亡， 另外， 在体内和/ 或体外还
成功进行 了 P T D转运 H S V 一 1 胸苷激酶 、 周期蛋 白 A
( c y c l i n A) / c d k 2抑制肽 、 脂质体 包被 的阿霉 素
( D o x r u b i c i n ) 等肿瘤抑制药物的实验 。
自发现 T A T蛋 白具 有穿过 细胞膜 进入细胞 的
能力以来 ， 大部分研究工作集中在天然的与人工合
成 P T D的结构特征 和转导机制 ， 然而 ， 对 P T D在进
入细胞后 的亚细胞定位 和被转运分子在细胞 内的功
能半寿期的研究相对较少。除 T A T外， 其他 P T D在
动物水平上的研究不多。P T D进入细胞的详细机制
仍旧是一个悬而未决的问题， 然而， 转导机制一旦解
决， 可能会找到一个新的天然蛋白质直接进入细胞
的机制。 目前 ， P T D不具有细胞特异性 和组织特异
性 ， 这使其应用受到一定的限制。
在后基因组时代， 由于上文提到的 P T D特点，蛋 白质转导技术已经在基础研究和应用研究 中显示
出明显的优势， P T D绕过了核酸的参与， 能够携带外
源的大分子物质穿过血脑屏障， 为 A I D S 、 癌症 、 脑科
学的研究提供了新的工具。
参 考 文 献
： l J G r e e n M e l a l C e l l ，1 9 8 8， 5 5 ：l 1 7 9 一l l 8 8
： 2 ] F r a n k e l A D e l a 1 .C e l l ，1 9 8 8 ， 5 5：l l 8 9 一l 1 9 3
3 ] F a w e l l S e t a 1 .P r o c N a t l A c a d S c i U S A， 1 9 9 4， 9 l ：6 6 4 —6 6 8
4】 V i v e s E e l a 1 .J B i o 2 C h e m，1 9 9 7 . 2 7 2：l 6 0l 0 一 l 6 0l 7
： 5 ] S c h w a r z e e t a 1 .S c i e r u ： e ，l 9 9 9 ，2 8 5：l 5 6 9 一l 5 7 2
[ 6 ] S h i r o h F S e l i a 1 .C u r P r o t e i nⅡ 儿 d P e p t i d e S c i ， 2 0 0 3. 2 ：8 7 —J 9 6
l 7 ] L e e R e l a l C u r P r o t e i n a n d P e p t i d e S c i ，2 0 0 3 ， 2：l 0 5 一l 2 4
[ 8 ] V i v e s E e t a 1 .C u r P r o t e i n a n d P e p t i d e S c i ， 2 0 0 3， 2 ：l 2 5 一l 3 2
[ 9 ] S c h wa r ' z e S R e l a 1 .C a m ' e r R e s ， 2 0 0l ， 6 l ： 4 7 4 —4 7 7
l 0： J e h a n g i r S e l a 1 .C u r P r o t e i n a n d P e p t i d e S c i ， 2 0 0 3 . 2： 9 7 一 l 0 4
[ 1 1 ： Ma t s u s h i t a M e l a 1 .J N e u r o s c i ， 2 0 01 ，2 l ： 6 0 0 0 - - - 6 0 0 7
l 2 ： Hi d e k i M e l a 1 .C u r P r o t e i n a n d P e p t i d e S c i ，2 0 0 3 ......
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