目的:探讨一个以妊娠期高血糖为主要表现的胰十二指肠同源盒1（PDX1）基因突变家系的临床表现及分子遗传学机制。方法:回顾性研究一个孕期发现的高血糖家系，其先证者表现为妊娠期高血糖且营养不良，进行单基因糖尿病目标基因二代测序捕获和一代测序验证，比对遗传学数据库，分析突变位点的人群突变频率及物种保守性，并采用Mutation Taster、Polyphen-2、FATHMM等软件进行生物信息学分析，根据美国医学遗传学与基因组学学会分级进行致病性判定，根据基因检测结果对患者的诊治方案进行调整，并回顾文献中PDX1基因突变在妊娠期高血糖中的研究。结果:基因检测提示PDX1基因突变（p.D64E），该突变位点物种保守性高，家系验证提示PDX1基因突变与糖尿病表型共分离，是新发现的位点。先证者除β细胞功能缺陷之外，还合并胰腺外分泌功能障碍，进行胰岛素及胰酶补充治疗后患者孕重增加满意，生化指标恢复正常。回顾文献发现，PDX1基因突变在高加索人种中可导致妊娠期高血糖及围产期不良结局。结论:本研究发现在中国人群中反复出现的妊娠期高血糖可由PDX1基因突变导致，提示对该类患者应进行胰腺外分泌功能检测，如有异常应及时进行功能替代，进而实现精准诊疗。同时提示在妊娠期高血糖人群中建立单基因糖尿病筛查的重要性。

目的:研究生酮饮食(KD)对db/db小鼠胰岛β细胞去分化的影响。方法:选用8周龄2型糖尿病小鼠模型db/db雄性小鼠，适应性喂养3周后，分为正常喂养组(ND)、生酮饮食组(KD)、75%热量限制组(CR)，另将8周龄C57BL/6雄性小鼠作为正常对照组(C)，以标准饲料喂养。C、ND组自由进食标准饲料，KD组自由进食生酮饲料，CR组作为阳性对照组，每日以ND组75%的热量进食标准饲料。不同饮食干预4周后，检测各组小鼠体重、空腹血糖、空腹胰岛素、糖耐量及血β-羟丁酸水平；苏木精-伊红染色观察小鼠胰腺组织内胰岛的形态和结构；免疫荧光共染观察小鼠胰岛β细胞特异性转录因子的表达。结果:饮食干预4周后，与ND组相比，KD组小鼠空腹血糖、胰岛素和葡萄糖曲线下面积显著降低( P<0.05)；KD组胰岛形态和结构较规整，胰岛细胞数量增加；胰腺免疫荧光共染显示KD恢复胰岛β细胞的数量和排列及胰岛β/α细胞比例，恢复胰腺十二指肠同源盒-1等β细胞特异性转录因子的表达。 结论:KD可降低db/db小鼠的空腹血糖和胰岛素，改善糖耐量，可能与其能够恢复β细胞特异性转录因子的表达，逆转胰岛β细胞去(转)分化有关。

适应环境刺激的表观遗传变化可能在糖尿病发病中起重要作用，N6-甲基腺苷（m6A）是最具代表性的可逆性mRNA甲基化修饰之一。m6A通过影响胰岛素/胰岛素样生长因子1-蛋白激酶B-胰岛十二指肠同源盒1信号通路，在胰岛β细胞的细胞周期和胰岛素分泌中发挥重要的调节作用。本文对近年来m6A及其甲基化调节蛋白对糖尿病胰岛β细胞功能调控作用的研究现状及发展趋势予以综述。

目的:探索高糖诱导核糖核酸氧化增加对胰岛β细胞功能和活性的影响及分子机制。方法:体外培养大鼠胰岛β细胞瘤INS-1细胞，高糖干预后同位素稀释超高效液相串联质谱(ID LC MS/MS)评估核酸氧化。利用8-氧代鸟苷-5'-三磷酸酯(8-oxoGTP)体外模拟INS-1细胞RNA氧化增加，CCK-8评估细胞增殖，流式细胞术评估细胞凋亡，实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)评估胰岛素(INS)、胰-十二指肠同源盒1(PDX1)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Casp3)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶6(Casp6)基因信使RNA(mRNA)表达，全转录组测序分析RNA氧化影响INS-1细胞的分子机制。结果:高糖致INS-1细胞RNA氧化增加。RNA氧化增加抑制INS-1细胞增殖，降低INS和PDX1基因mRNA水平，促进凋亡相关casp3和casp6基因mRNA合成。全转录组测序分析发现，RNA氧化增加导致INS-1细胞内mRNA、长链非编码RNA(lncRNA)、微RNA(miRNA)和环状RNA(circRNA)差异表达，显著下调Mafa、Pdx1、Pax6和Mnx1转录因子，上调rno-miR-124-3p，rno-miR-133a-3p，rno-miR-3120，rno-miR-212-3p，rno-miR-7a-2-3p，促使相关lncRNAs差异表达，从而抑制胰岛素合成和分泌及β细胞增殖。结论:RNA氧化增加下调β细胞关键转录因子mRNAs水平，促使相关非编码RNA(ncRNA)特别是lncRNAs差异表达，影响β细胞胰岛素合成和分泌，抑制细胞增殖，是2型糖尿病(T2DM)β细胞功能障碍和活性降低的重要原因。

目的:胰升糖素样肽1(glucagon-like peptide-1, GLP-1)、胃泌素协同促进大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)转分化的胰岛素分泌细胞(insulin-producing cells, IPCs)分化。方法:(1)制备IPCs模型：胰十二指肠同源盒1(pancreatic duodenal homeobox 1, Pdx-1)、神经元素3(neurogenin 3, Ngn3)联合V型肌腱膜纤维肉瘤癌基因同源基因A(V-type tendon fibrosarcoma oncogene homolog A, MafA)共转染BMSCs转分化为IPCs；(2)IPCs分为4组：A组，未诱导组；B组，GLP-1诱导组；C组，胃泌素诱导组；D组，GLP-1联合胃泌素诱导组，高糖培养基培养7 d，RT-PCR检测各组胰岛素2(insulin2)、葡萄糖激酶(GK)、巢蛋白(nestin)、胰升糖素(glucagon)及Pdx-1表达水平，ELISA检测各组胰岛素分泌情况。结果:在高糖条件下培养7 d，各组IPCs形态出现明显变化，逐渐聚集并形成散在细胞团块，联合诱导组形成大型细胞团块，双硫棕染色呈红棕色；各组在诱导第0、3、5、7、9天胰岛素分泌水平逐渐提高，且联合诱导组升高最为明显( P<0.05)；与A组相比，B、D组Insulin2和GK表达明显上调，D组glucagon表达下调，C组Pdx-1表达下调，glucagon表达上调，( P<0.05)；与B组相比，C组insulin2表达下调，glucagon表达水平明显上调，D组insulin2和GK表达水平明显上调，glucagon表达水平下调( P<0.05)；与C组相比，D组Pdx-1、insulin2和GK表达水平明显上调，glucagon表达水平下调( P<0.05)。 结论:GLP-1和胃泌素通过上调insulin2和GK，下调glucagon协同促进IPCs向胰岛β细胞分化。

目的 研究热量限制(CR)在改善db/db小鼠胰岛β细胞退分化中的作用.方法 选取 3 周龄的db/db小鼠,随机分为自由进食(db-FD)组和CR(db-CR)组,相同周龄的雄性C57BL/6J小鼠作为正常对照(C-FD)组.C-FD和db-FD组自由进食,db-CR组每日进食量为C-FD组的 60%.饮食干预 6 w,每周测小鼠体质量、空腹血糖.干预结束后,检测糖耐量、胰岛素耐量、空腹胰岛素水平、胰腺胰岛素含量;免疫组化检测胰岛结构和形态;胰岛RNA-seq分析寻找热量限制后表达改变的胰岛β细胞功能相关基因;免疫荧光染色检测胰岛β细胞特异转录因子和退分化相关蛋白的表达.结果 饮食干预期间db-CR组体质量(2～6 w)和空腹血糖(4～6 w)较db-FD组明显减轻(P<0.05).干预结束时,与db-FD组相比,db-CR组糖耐量和胰岛素耐量明显改善,胰腺胰岛素含量明显提高(P<0.05),胰岛结构完整,胰岛素淡染区减少.RNA-seq分析和免疫荧光染色显示,db-CR组胰岛β细胞特异转录因子[胰腺十二指肠同源蛋白(Pdx)1,NK6 同源框 1(Nkx6.1)]表达升高,退分化相关因子乙醛脱氢酶家族1 成员(Aldh1)A3 表达减少,叉头盒(FOX)O1 表达升高.结论 CR可通过减少β细胞退分化改善db/db小鼠胰岛β细胞功能

目的 利用MIN6 细胞损伤模型探讨肾气丸加减方通过调控磷脂酰肌醇3-激酶/丝氨酸—苏氨酸激酶/糖原合成激酶 3β(phosphoinositide3-kinase/threonine-protein kinase/glycogen synthase kinase-3β,PI3K/AKT/GSK-3β)信号通路保护胰岛β细胞功能的机制.方法 将MIN6 细胞分为空白组,模型组,肾气丸加减方低、中、高剂量组以及PI3K阻滞剂组(LY294002).用CCK-8 法检测各组细胞活性,胰岛素放射免疫分析试剂盒检测各组MIN6 细胞上清液胰岛素含量,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,免疫蛋白印迹法检测各组细胞中PI3K、磷酸化(phosphorylated,p)-PI3K、AKT、p-AKT、GSK-3β、p-GSK-3β 及胰腺十二指肠同源盒-1(pancreatic duodenal homeobox-1,PDX-1)和肌腱膜纤维肉瘤癌基因同源物 A(v-maf musculoaponeurotic fibrosarcoma oncogene homologue A,MafA)蛋白的表达.结果 与空白组比较,模型组MIN6 细胞活性明显下降,胰岛素分泌水平下降,细胞凋亡率明显升高(P<0.01);与模型组比较,肾气丸加减方低、中、高剂量组细胞活力升高,胰岛素分泌水平升高,细胞凋亡率均降低(P<0.05 或 P<0.01);各干预组间比较差异无统计学意义(P>0.05).与空白组比较,模型组PI3K/p-PI3K、AKT/p-AKT、p-GSK-3β蛋白表达明显下调,GSK-3β蛋白表达上调(P<0.05),PDX-1 和MafA蛋白表达明显下调(P<0.01);与模型组比较,肾气丸加减方中、高剂量组PI3K/p-PI3K、AKT/p-AKT、p-GSK-3β蛋白表达均明显上调(P<0.05 或P<0.01),GSK-3β蛋白表达明显下调(P<0.01);PDX-1 和MafA蛋白表达明显上调(P<0.01);加入通路阻滞剂LY294002 后肾气丸加减方上述作用被抵消(P<0.05 或P<0.01).结论 肾气丸加减方可提高糖脂毒性作用下MIN6 细胞活力,减轻细胞凋亡,促进胰岛素分泌,以中、高剂量效果较佳,其机制可能与激活PI3K/AKT/GSK-3β 信号通路、抑制GSK-3β的表达有关,进而升高PDX-1 和MafA的蛋白表达,恢复胰岛β细胞功能.

目的 探讨西格列汀对2型糖尿病(T2DM)大鼠胰岛素分泌的影响.方法 SD大鼠60只随机分为三组,每组20只.正常对照组采用基础饲料喂养,模型对照组和西格列汀组采用高糖、高脂饲料喂养.喂养8周后,模型对照组和西格列汀组予腹腔注射链脲佐菌素40mg/kg建立T2DM大鼠模型.西格列汀组予西格列汀30 mg·kg-1·d-1连续灌胃治疗4周,正常对照组和模型对照组予等容量生理盐水灌胃.比较各组大鼠TC、TG、FBG、FIns水平和HOMA-IR;免疫组化染色观察大鼠胰岛素的分泌情况;实时荧光定量PCR法检测大鼠胰腺组织胰高血糖素样肽1受体(GLP-1R)、环磷酸腺苷(cAMP)、蛋白激酶A(PKA)、cAMP反应元件结合蛋白(CREB)、胰十二指肠同源盒1(PDX-1)和胰岛素mRNA表达;Western blot法检测大鼠GLP-1R、cAMP、PKA、磷酸化PKA、CREB、磷酸化CREB、PDX-1和胰岛素蛋白表达.结果 与正常对照组相比,模型对照组TC、TG、FBG、FIns水平和HOMA-IR升高,胰岛素阳性表达面积减少,GLP-1R、cAMP、PKA、CREB、PDX-1和胰岛素mRNA表达下调,GLP-1R、cAMP、磷酸化PKA、磷酸化CREB、PDX-1和胰岛素蛋白表达下调(P＜0.01).与模型对照组相比,西格列汀组TC、TG、FBG、FIns水平和HOMA-IR降低,胰岛素阳性表达面积增加,GLP-1R、cAMP、PKA、CREB、PDX-1和胰岛素mRNA表达上调,GLP-1R、cAMP、磷酸化PKA、磷酸化CREB、PDX-1和胰岛素蛋白表达上调(P＜0.05或P＜0.01).结论 西格列汀能改善T2DM大鼠分泌胰岛素,其机制可能与上调GLP-1R/cAMP信号通路有关.

目的 探讨叉头状转录因子O1(FoxO1)对人胚胎干细胞(hESCs)定向分化为胰岛素分泌细胞(IPCs)的调控作用.方法 体外诱导hESCs定向分化为IPCs,应用定量聚合酶链反应(PCR)和Western blotting分析FoxO1的动态表达,采用定量PCR检测八聚体结合转录因子4(Oct4)、叉头转录因子a2(Foxa2)、胰十二指肠同源盒因子1(Pdx1)及胰岛素表达的动态变化.在分化第3阶段细胞(胰腺前体细胞)中通过慢病毒感染敲减或过表达FoxO1,应用定量PCR检测胰腺前体细胞Foxa2、Pdx1及胰岛素的表达;利用酶联免疫吸附试验(ELISA)方法检测葡萄糖刺激的胰岛素分泌.两组数据的比较采用t检验,多组间比较采用单因素方差分析.结果 在hESCs定向分化为IPCs的五个阶段中,FoxO1 mRNA和蛋白水平可见持续稳定表达;Oct4表达水平随着分化进程呈显著进行性降低;Foxa2表达水平呈先升后降的趋势,在分化第3阶段达到高峰;Pdx1和胰岛素表达水平随着分化进程逐渐升高.与相应的对照组相比,敲减FoxO1可显著上调胰腺前体细胞中Foxa2(4.31±0.74比1.00± 0.34,t=7.08,P<0.01)、Pdx1(2.91±0.24比1.00±0.15,t=11.62,P<0.01)及胰岛素mRNA(2.60±0.25比1.00±0.12,t=10.08,P<0.01)表达水平,过表达FoxO1可显著下调胰岛素mRNA表达(0.81±0.07比1.00± 0.03,t=4.19,P<0.05),而对Foxa2和Pdx1的mRNA表达未有显著影响.此外,敲减FoxO1既可增加低糖(2 mmol/L葡萄糖)状态下的胰岛素分泌(7.53±2.02比1.00±0.05,t=3.23,P<0.05),又可促进高糖(20 mmol/L葡萄糖)刺激下的胰岛素分泌(17.39±3.04比6.45±1.34,t=3.30,P<0.05);而过表达FoxO1对低糖状态下的胰岛素分泌无明显影响,但可抑制高糖刺激下的胰岛素分泌(2.02±0.50比4.85±1.42, t=2.61,P<0.05),从而使细胞丢失对葡萄糖的反应性.结论 FoxO1在hESCs定向分化为IPCs的过程中发挥负性调控作用,抑制FoxO1表达可能是促进IPCs分化成熟的一种潜在策略.

目的 研究印记基因PGC-1α和PDX1在无妊娠并发症孕妇分娩的异常出生体质量儿胎盘组织中的mRNA表达和甲基化的状态,探讨PGC-1α和PDX1甲基化状态对新生儿出生结局的影响.方法 应用实时定量PCR技术和基因组DNA亚硫酸氢钠处理后直接测序法检测高出生体质量组、低出生体质量组和正常出生体质量组胎盘组织中PGC-1α和PDX1的mRNA表达和甲基化.结果 PGC-1α、PDX1两基因低出生体质量组与正常出生体质量组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05),PDX1在高出生体质量组与正常出生体质量组之间差异有统计学意义(P ＜0.05);PDX1甲基化水平与mRNA的表达呈负相关(r=-0.73,P＜0.01).在低出生体质量组和正常出生体质量组,PGC-1α和PDX1mRNA在胎盘中的表达与出生体质量呈正相关(r值分别为0.87、0.68,P＜0.01).结论 PGC-1α和PDX1的表达下调可能是发生低出生体质量儿的原因之一,甲基化水平的升高可能参与其表达下调,并且可能与低出生体质量儿的产生相关.