糖尿病的分子机制课件

a1糖尿病的分子机制a1糖尿病的分子机制a2唐同学，男，15岁。三个月前受凉感冒，之后常感觉口渴、总想喝水、感觉没有力气，体重减轻5斤。诊断：1型糖尿病，糖尿病酮症酸中毒。a2唐同学，男，15岁。三个月前受凉感冒，之后常感觉口渴、总a31型糖尿病IDDM是人类一种内分泌疾病，多数情况下是由自身免疫系统损伤了胰岛β细胞所致的当胰腺中超过了90％的β细胞受损时出现临床表现（空腹高血糖，糖尿及酮症酸中毒）a31型糖尿病IDDMa4a4a51型糖尿病的分类免疫介导糖尿病（1A）

特发性糖尿病(1B)a51型糖尿病的分类a61A研究中使用的动物模型NOD小鼠（非肥胖糖尿病小鼠）

BB大鼠（Biobreading大鼠）证实了T细胞是β细胞破坏的启动者和最终效应者a61A研究中使用的动物模型NOD小鼠（非肥胖糖尿病小鼠）证a7NOD小鼠NOD小鼠的MHC中缺乏Ⅱ类E（与HLA-DR同源）1A发病与HLA复合物上DQ-A和DQ-B有关自身抗原到底是胰岛素还是谷氨酸脱羧酶（GAD）?a7NOD小鼠NOD小鼠的MHC中缺乏Ⅱ类E（与HLA-DRa8自身免疫的胰腺炎白细胞:胰岛外周积累除了ER-MP25+还有MOMA-1+巨噬细胞:BM8+巨噬细胞T淋巴细胞:CD4+>CD8+B淋巴细胞:对T淋巴细胞有辅助作用（APC）直接和间接a8自身免疫的胰腺炎白细胞:胰岛外周积累除了ER-MP25+a9B淋巴细胞的辅助作用NOD/Jsd小鼠NOD/Lt小鼠a9B淋巴细胞的辅助作用NOD/Jsd小鼠NOD/Lt小鼠a10实验发病雌性NOD小鼠CD4+和CD25+的T细胞增多未发病雌性NOD小鼠CD4+和CD25+的T细胞未增多通过RT-PCR技术检测发病的NOD小鼠的CD4+T细胞更偏向于分泌辅助细胞TH1的致炎淋巴因子，其中尤其是INF-γ。a10实验发病雌性NOD小鼠CD4+和CD25+的T细胞增多a11自身免疫的胰腺炎还有研究表明当T细胞诱导发育为TH2时不会者产生1AIL-12和IL-18是T淋巴细胞向TH1分化的相关细胞因子NOD/Born（环磷酰胺加速糖尿病发病的NOD小鼠）a11自身免疫的胰腺炎还有研究表明当T细胞诱导发育为TH2时a12LADA和1BLADA（成人隐匿性免疫糖尿病）1Ba12LADA和1BLADA（成人隐匿性免疫糖尿病）1Ba13β细胞凋亡的信号转导死亡受体介导的信号途径线粒体途径颗粒酶B途径a13β细胞凋亡的信号转导死亡受体介导的信号途径线粒体途径颗a14死亡受体介导的信号途径IFN-γB细胞FasDISCFas受体多聚化诱导表达募集Caspase8/10DDFADD使Caspase8水解活化激活效应Caspase3,6,7a14死亡受体介导的信号途径IFN-γB细胞FasDISCFa15线粒体途径激活效应Caspase-3，6，7Cyt-cATPApaf-1Caspase9a15线粒体途径激活效应Caspase-3，6，7Cyt-ca16颗粒酶B途径颗粒酶B存在于CTL细胞和NK细胞中T细胞活化之后会释放颗粒酶和穿孔素激活Caspase3，7，8，10a16颗粒酶B途径颗粒酶B存在于CTL细胞和NK细胞中T细胞a17Caspase（半胱天冬蛋白酶）通过剪切核内底物（核纤层蛋白，细胞骨架蛋白等）使细胞凋亡a17Caspase（半胱天冬蛋白酶）通过剪切核内底物a18

II型糖尿病患者不需要依靠胰岛素，可以使用口服降糖药物来控制血糖，又称非胰岛素依赖糖尿病。所谓的"2型糖尿病"，是各种致病因素的作用下，经过漫长的病理过程而形成的。由于致病因子的存在，正常的血液结构平衡被破坏，血中胰岛素效力相对减弱，经过体内反馈系统的启动，首先累及胰岛，使之长期超负荷工作失去代偿能力。再继续下去，就像强迫一个带病的人干活一样，最终累死。2型糖尿病a18II型糖尿病患者不需要依靠胰岛素，可以使a192型的发病机制胰岛素抵抗的机制胰岛β细胞凋亡的机制a192型的发病机制胰岛素抵抗的机制胰岛β细胞凋亡的机制a20胰岛素的信号的转导通路a20胰岛素的信号的转导通路a21胰岛素受体(INSR)胰岛素受体是一个四聚体，由两个α亚基和两个β亚基通过二硫键连接。两个α亚基位于细胞质膜的外侧，其上有胰岛素的结合位点；两个β亚基是跨膜蛋白，起信号转导作用。无胰岛素结合时，受体的酪氨酸蛋白激酶没有活性。当胰岛素与受体的α亚基结合并改变了β亚基的构型后，酪氨酸蛋白激酶才被激活，激活后可催化两个反应∶①使四聚体复合物中β亚基特异位点的酪氨酸残基磷酸化,这种过程称为自我磷酸化②将胰岛素受体底物(IRS)上具有重要作用的十几个酪氨酸残基磷酸化，磷酸化的IRS能够结合并激活下游效应物。a21胰岛素受体(INSR)a22什么是胰岛素抵抗

IR是指机体在一定量的胰岛素水平作用下,葡萄糖摄取和处理能力降低,肌细胞和脂肪细胞不能利用糖,以及肝细胞不能有效抑制糖原分解和糖异生,而向血中释放过多葡萄糖,致使血糖浓度增高。a22什么是胰岛素抵抗IR是指机体在一定量的a23(1)从胰岛素基因水平1.1胰岛素分子上的某一个氨基酸被代替，而此氨基酸对胰岛素的生物活性起关键性作用1.2胰岛素原转换为胰岛素的过程中，正常的咸基残端被裂开。B52突变（苯丙氨酸亮氨酸）INS一级结构改变----受体结合障碍。65位（精氨酸非咸性氨基酸）蛋白酶识别点消失INS加工障碍胰岛素原在C肽和B链之间断裂妨碍受体识别a23(1)从胰岛素基因水平1.1胰岛素分子上的某一个氨基酸a24（2）从胰岛素受体水平010203040506070809010011012013012345678910111213142122胰岛素结合区富含半胱氨酸区域选择性可剪切外显子前受体胯加工区酷氨酸激酶信号肽外显子胰岛素受体基因结构图a24（2）从胰岛素受体水平0102030405060708a25编码受体的基因改变胰岛素受体基因突变导致正常受体数量减少：受体降解加速：受体酪氨酸酶活性降低：受体再利用障碍：受体与胰岛素的亲和力下降从而导致胰岛素抵抗，此时胰岛素β细胞代偿性分泌大量胰岛素，形成高胰岛素血症，持续高胰岛素血症进一步降低胰岛素的生物效应，由此恶性循环。a25编码受体的基因改变胰岛素受体基因突变导a26（3）从胞内水平胰岛素受体底物IRS磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)葡萄糖激酶糖原合成酶a26（3）从胞内水平胰岛素受体底物IRS磷脂酰肌醇-3激酶a27胰岛素受体底物IRS基因突变编码胰岛素受体IRS的基因发生突变导致正常irs减少引起IR其他因素导致异常

肿瘤坏死因子(TNF)α和代谢物(多为FFA、葡萄糖)均可促使IRS的丝氨酸磷酸化而抑制酪氨酸磷酸化和胰岛素信号转导,从而导致IR;长期高血糖促使蛋白激酶C活化,催化胰岛素受体底物丝氨酸磷酸化,抑制PI-3K活性,导致IRa27胰岛素受体底物IRS基因突变其他因素导致异常a28

IKK-β的活化进而催化胰岛素受体底物(IRS)特定部位的Ser/Thr残基磷酸化，抑制信号分子的Tyr残基磷酸化,导致IR。a28IKK-β的活化进而催化胰岛素受体a29磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)游离脂肪酸(FFA)释放增多，血清FFA的升高可引起骨骼肌、肝脏的PI-3K活性降低，胰岛素的信号传导通路中断，致使葡萄糖无法进入细胞内参与代谢，引起IR。a29磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)游离脂肪a30葡萄糖激酶1b1c2378910ExonGCK结构示意图4561a

在起病早期或伴明显家族史的常见型2型糖尿病中见到GCK内含子1b变异。导致该酶的结构改变从而无法将葡萄糖转化为6-磷酸葡萄糖。血糖增高GCK表达葡萄糖6-磷酸葡萄糖胰岛素分泌肝糖元合成a30葡萄糖激酶1b1c2378910Exoa31糖原合成酶在周围组织对葡萄糖的非氧化摄取、合成糖原的过程中，糖原合成酶（GSY）基因产物起到重要作用。这一过程的受阻可引起周围组织对胰岛素的抵抗IR，在2型糖尿病患者GSY基因中发现了双核苷酸复序列多态性（TG）。它位于19号染色体载脂蛋白C-2及富含组氨酸的钙结合蛋白基因之间，拥有10个等位基因，杂合度0.82，在2型糖尿病发病及胰岛素抵抗中的作用机制尚待进一步研究。a31糖原合成酶在周围组织对葡萄糖的非氧化摄取、合成糖原的过a32胰岛β细胞凋亡炎症应激氧化应激内质网应激糖毒性作用脂毒性作用a32胰岛β细胞凋亡炎症应激a33炎症应激

高糖可诱导胰岛细胞IL-1β合成和分泌，促进Fas触发的β细胞凋亡。在2型糖尿病患者中浸润于胰岛的巨噬细胞也可产生IL-1β[35]。a33炎症应激高糖可诱导胰岛细胞IL-a34氧化应激

氧化应激（OxidativeStress，OS）是指体内氧化与抗氧化作用失衡，倾向于氧化，导

致中性粒细胞炎性浸润，蛋白酶分泌增

加，产生大量氧化中间产物。

高血糖的致病作用在很大程度上是通过活性氧簇（ROS）、活性氮（RNS）生成和继发的氧化应激反应介导的。ROS、RNS除直接氧化损害DNA、蛋白质、脂质、大分子物质外，还间接通过核因子κB（NF-κB）、p38丝裂原活化蛋白激酶、NH3末端Jun激酗应激活化蛋白激酶（JNK／SAPK）、己糖胺等细胞应激敏感途径损害组织。

a34氧化应激氧化应激（OxidativeSa35

在2型糖尿病患者中，高血糖活化这些通路，但由于胰岛β细胞的超氧物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶表达量低，进而抗氧化能力低，因此β细胞特别易受到氧化应激的损害。

在2型糖尿病患者β细胞处于自由基的慢性增加和细胞内氧化还原调节能力降低的环境，引起β细胞凋亡。a35在2型糖尿病患者中，高血糖活化这些通a36内质网应激

各种原因导致的未折叠蛋白或错误折叠蛋白在内质网腔内的积聚，被称为内质网应激。在胰岛素抵抗和2型糖尿病时，由于胰岛素原的合成增加，当超过内质网的负荷，引起内质网应激，其中由蛋白质堆积所引起的一系列后续反应称为未折叠蛋白反应（unfoldedproteinresponse，UPR）。未折叠蛋白反应首先表现为蛋白质合成暂停，随着应激反应蛋白基因表达，可进一步改善细胞生理状态。但当应激原强度超过细胞自身处理能力时，内质网也会诱导特有的内质网性细胞凋亡通路，诱导β细胞凋亡。a36内质网应激各种原因导致的未折叠蛋白或错误a37糖毒性作用

长期高血糖可能影响参与凋亡的基因表达，通过改变Bcl蛋白家族之间的平衡来调节β细胞凋亡水平。Federici等发现在高葡萄糖（16.7mmol/L）条件下，高血糖能够持续增加促凋亡基因Bad、Bid、Bik的表达，减少Bcl-xl抗凋亡基因的表达，而对Bcl-2抗凋亡基因的表达没有影响。高血糖打破了促凋亡和抗凋亡之间的平衡，并向着凋亡的方向发展，促进胰岛细胞凋亡。a37糖毒性作用长期高血糖可能影响参与凋亡的a38脂毒性作用

FFA可通过增加合成鞘髓磷脂醇产物一酰基鞘氨醇（一个细胞凋亡信息分子）导致β细胞凋亡，酰基鞘氨醇可上调NF-κB的表达，而后者又可上调NO合酶的表达，使NO产生增加；FFA可以通过一氧化氮独立机制的影响使正常的胰岛β细胞凋亡。a38脂毒性作用FFA可通过增加合成鞘髓磷脂a39实验设计寻找新的致病基因a39实验设计寻找新的致病基因a40一·实验目的

进一步寻找新的目的基因二·实验原理有方向：根据已有的方向进一步深入

无方向：用基因芯片的方法高通量筛选

科研的基本方法伽利略：问题提出猜想设计实验方案

修正假说结果对比实验验证

a40一·实验目的

进一步寻找新的目的基因二·实a41（一）立题提出问题：该往哪个方向研究？是围绕胰腺展开直面疾病还是舍而取其次转攻其他相关的器官？文献查询：胰腺肾脏原则：实用性：有一定的临床研究价值可行性：在实验中不超过现有的实验条件科学性：尽量根据已有的一些研究成果缩小一下目标范围先进性：采用交心的前沿的技术和方法，以较先进的理论作为研究的指导a41（一）立题提出问题：该往哪个方向研究？a42三实验设计根据一中筛选的可疑基因，通过查询相关文献进一步去除已知的基因

筛选出新的可疑基因再按可疑度的高低逐个依次研究于是问题到这一步转化成了：如何确定找到一个可疑的基因是否为致病基因a42三实验设计根据一中筛选的可疑基因，a431·比较该基因在不同物种之间的分布原因：人和实验动物（如老鼠）毕竟是不同的， 有些基因实验动物有而人没有，因此对人类而言也没有进一步的临床意义人类有Y不同亲缘性动物对比换下一个a431·比较该基因在不同物种之间的分布原因：人和实验动物（a44关于如何符合：可以分不同的层次展开1·细胞水平：对人类某些组织细胞进行离体培养，对某些基因进行操作（如基因的敲除、沉默、 低表达、过表达）观察其对细胞的影响2·个体水平：小鼠

猴子

猩猩a44关于如何符合：可以分不同的层次展开a45验证思路不变变1·基因疾病例：体外高糖培养小鼠肾小球足细胞检测NICDI表达与肾小球足细胞凋亡关系，并了解信号通路是否介导高糖对NOTCH通路的激活2·疾病基因，思路：（1）先做基因改变，再致病（2）先致病，再做基因改变a45验证思路不变变1·基a46实例：1.材料：2.细胞培养：5%CO233摄氏度3.细胞分组4.westernblotting检测NICIDI的表达5.统计学处理a46实例：1.材料：a47展望：分子生物学家：在我心中，有一个梦，能用基因治疗所有的痛；万千基因，谁是真的元凶，愿患者生命从此与过往不同；分子魂，基因梦，魂牵梦萦是动力的泵。a47展望：分子生物学家：a48谢谢a48谢谢a49糖尿病的分子机制a1糖尿病的分子机制a50唐同学，男，15岁。三个月前受凉感冒，之后常感觉口渴、总想喝水、感觉没有力气，体重减轻5斤。诊断：1型糖尿病，糖尿病酮症酸中毒。a2唐同学，男，15岁。三个月前受凉感冒，之后常感觉口渴、总a511型糖尿病IDDM是人类一种内分泌疾病，多数情况下是由自身免疫系统损伤了胰岛β细胞所致的当胰腺中超过了90％的β细胞受损时出现临床表现（空腹高血糖，糖尿及酮症酸中毒）a31型糖尿病IDDMa52a4a531型糖尿病的分类免疫介导糖尿病（1A）

特发性糖尿病(1B)a51型糖尿病的分类a541A研究中使用的动物模型NOD小鼠（非肥胖糖尿病小鼠）

BB大鼠（Biobreading大鼠）证实了T细胞是β细胞破坏的启动者和最终效应者a61A研究中使用的动物模型NOD小鼠（非肥胖糖尿病小鼠）证a55NOD小鼠NOD小鼠的MHC中缺乏Ⅱ类E（与HLA-DR同源）1A发病与HLA复合物上DQ-A和DQ-B有关自身抗原到底是胰岛素还是谷氨酸脱羧酶（GAD）?a7NOD小鼠NOD小鼠的MHC中缺乏Ⅱ类E（与HLA-DRa56自身免疫的胰腺炎白细胞:胰岛外周积累除了ER-MP25+还有MOMA-1+巨噬细胞:BM8+巨噬细胞T淋巴细胞:CD4+>CD8+B淋巴细胞:对T淋巴细胞有辅助作用（APC）直接和间接a8自身免疫的胰腺炎白细胞:胰岛外周积累除了ER-MP25+a57B淋巴细胞的辅助作用NOD/Jsd小鼠NOD/Lt小鼠a9B淋巴细胞的辅助作用NOD/Jsd小鼠NOD/Lt小鼠a58实验发病雌性NOD小鼠CD4+和CD25+的T细胞增多未发病雌性NOD小鼠CD4+和CD25+的T细胞未增多通过RT-PCR技术检测发病的NOD小鼠的CD4+T细胞更偏向于分泌辅助细胞TH1的致炎淋巴因子，其中尤其是INF-γ。a10实验发病雌性NOD小鼠CD4+和CD25+的T细胞增多a59自身免疫的胰腺炎还有研究表明当T细胞诱导发育为TH2时不会者产生1AIL-12和IL-18是T淋巴细胞向TH1分化的相关细胞因子NOD/Born（环磷酰胺加速糖尿病发病的NOD小鼠）a11自身免疫的胰腺炎还有研究表明当T细胞诱导发育为TH2时a60LADA和1BLADA（成人隐匿性免疫糖尿病）1Ba12LADA和1BLADA（成人隐匿性免疫糖尿病）1Ba61β细胞凋亡的信号转导死亡受体介导的信号途径线粒体途径颗粒酶B途径a13β细胞凋亡的信号转导死亡受体介导的信号途径线粒体途径颗a62死亡受体介导的信号途径IFN-γB细胞FasDISCFas受体多聚化诱导表达募集Caspase8/10DDFADD使Caspase8水解活化激活效应Caspase3,6,7a14死亡受体介导的信号途径IFN-γB细胞FasDISCFa63线粒体途径激活效应Caspase-3，6，7Cyt-cATPApaf-1Caspase9a15线粒体途径激活效应Caspase-3，6，7Cyt-ca64颗粒酶B途径颗粒酶B存在于CTL细胞和NK细胞中T细胞活化之后会释放颗粒酶和穿孔素激活Caspase3，7，8，10a16颗粒酶B途径颗粒酶B存在于CTL细胞和NK细胞中T细胞a65Caspase（半胱天冬蛋白酶）通过剪切核内底物（核纤层蛋白，细胞骨架蛋白等）使细胞凋亡a17Caspase（半胱天冬蛋白酶）通过剪切核内底物a66

II型糖尿病患者不需要依靠胰岛素，可以使用口服降糖药物来控制血糖，又称非胰岛素依赖糖尿病。所谓的"2型糖尿病"，是各种致病因素的作用下，经过漫长的病理过程而形成的。由于致病因子的存在，正常的血液结构平衡被破坏，血中胰岛素效力相对减弱，经过体内反馈系统的启动，首先累及胰岛，使之长期超负荷工作失去代偿能力。再继续下去，就像强迫一个带病的人干活一样，最终累死。2型糖尿病a18II型糖尿病患者不需要依靠胰岛素，可以使a672型的发病机制胰岛素抵抗的机制胰岛β细胞凋亡的机制a192型的发病机制胰岛素抵抗的机制胰岛β细胞凋亡的机制a68胰岛素的信号的转导通路a20胰岛素的信号的转导通路a69胰岛素受体(INSR)胰岛素受体是一个四聚体，由两个α亚基和两个β亚基通过二硫键连接。两个α亚基位于细胞质膜的外侧，其上有胰岛素的结合位点；两个β亚基是跨膜蛋白，起信号转导作用。无胰岛素结合时，受体的酪氨酸蛋白激酶没有活性。当胰岛素与受体的α亚基结合并改变了β亚基的构型后，酪氨酸蛋白激酶才被激活，激活后可催化两个反应∶①使四聚体复合物中β亚基特异位点的酪氨酸残基磷酸化,这种过程称为自我磷酸化②将胰岛素受体底物(IRS)上具有重要作用的十几个酪氨酸残基磷酸化，磷酸化的IRS能够结合并激活下游效应物。a21胰岛素受体(INSR)a70什么是胰岛素抵抗

IR是指机体在一定量的胰岛素水平作用下,葡萄糖摄取和处理能力降低,肌细胞和脂肪细胞不能利用糖,以及肝细胞不能有效抑制糖原分解和糖异生,而向血中释放过多葡萄糖,致使血糖浓度增高。a22什么是胰岛素抵抗IR是指机体在一定量的a71(1)从胰岛素基因水平1.1胰岛素分子上的某一个氨基酸被代替，而此氨基酸对胰岛素的生物活性起关键性作用1.2胰岛素原转换为胰岛素的过程中，正常的咸基残端被裂开。B52突变（苯丙氨酸亮氨酸）INS一级结构改变----受体结合障碍。65位（精氨酸非咸性氨基酸）蛋白酶识别点消失INS加工障碍胰岛素原在C肽和B链之间断裂妨碍受体识别a23(1)从胰岛素基因水平1.1胰岛素分子上的某一个氨基酸a72（2）从胰岛素受体水平010203040506070809010011012013012345678910111213142122胰岛素结合区富含半胱氨酸区域选择性可剪切外显子前受体胯加工区酷氨酸激酶信号肽外显子胰岛素受体基因结构图a24（2）从胰岛素受体水平0102030405060708a73编码受体的基因改变胰岛素受体基因突变导致正常受体数量减少：受体降解加速：受体酪氨酸酶活性降低：受体再利用障碍：受体与胰岛素的亲和力下降从而导致胰岛素抵抗，此时胰岛素β细胞代偿性分泌大量胰岛素，形成高胰岛素血症，持续高胰岛素血症进一步降低胰岛素的生物效应，由此恶性循环。a25编码受体的基因改变胰岛素受体基因突变导a74（3）从胞内水平胰岛素受体底物IRS磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)葡萄糖激酶糖原合成酶a26（3）从胞内水平胰岛素受体底物IRS磷脂酰肌醇-3激酶a75胰岛素受体底物IRS基因突变编码胰岛素受体IRS的基因发生突变导致正常irs减少引起IR其他因素导致异常

肿瘤坏死因子(TNF)α和代谢物(多为FFA、葡萄糖)均可促使IRS的丝氨酸磷酸化而抑制酪氨酸磷酸化和胰岛素信号转导,从而导致IR;长期高血糖促使蛋白激酶C活化,催化胰岛素受体底物丝氨酸磷酸化,抑制PI-3K活性,导致IRa27胰岛素受体底物IRS基因突变其他因素导致异常a76

IKK-β的活化进而催化胰岛素受体底物(IRS)特定部位的Ser/Thr残基磷酸化，抑制信号分子的Tyr残基磷酸化,导致IR。a28IKK-β的活化进而催化胰岛素受体a77磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)游离脂肪酸(FFA)释放增多，血清FFA的升高可引起骨骼肌、肝脏的PI-3K活性降低，胰岛素的信号传导通路中断，致使葡萄糖无法进入细胞内参与代谢，引起IR。a29磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)游离脂肪a78葡萄糖激酶1b1c2378910ExonGCK结构示意图4561a

在起病早期或伴明显家族史的常见型2型糖尿病中见到GCK内含子1b变异。导致该酶的结构改变从而无法将葡萄糖转化为6-磷酸葡萄糖。血糖增高GCK表达葡萄糖6-磷酸葡萄糖胰岛素分泌肝糖元合成a30葡萄糖激酶1b1c2378910Exoa79糖原合成酶在周围组织对葡萄糖的非氧化摄取、合成糖原的过程中，糖原合成酶（GSY）基因产物起到重要作用。这一过程的受阻可引起周围组织对胰岛素的抵抗IR，在2型糖尿病患者GSY基因中发现了双核苷酸复序列多态性（TG）。它位于19号染色体载脂蛋白C-2及富含组氨酸的钙结合蛋白基因之间，拥有10个等位基因，杂合度0.82，在2型糖尿病发病及胰岛素抵抗中的作用机制尚待进一步研究。a31糖原合成酶在周围组织对葡萄糖的非氧化摄取、合成糖原的过a80胰岛β细胞凋亡炎症应激氧化应激内质网应激糖毒性作用脂毒性作用a32胰岛β细胞凋亡炎症应激a81炎症应激

高糖可诱导胰岛细胞IL-1β合成和分泌，促进Fas触发的β细胞凋亡。在2型糖尿病患者中浸润于胰岛的巨噬细胞也可产生IL-1β[35]。a33炎症应激高糖可诱导胰岛细胞IL-a82氧化应激

氧化应激（OxidativeStress，OS）是指体内氧化与抗氧化作用失衡，倾向于氧化，导

致中性粒细胞炎性浸润，蛋白酶分泌增

加，产生大量氧化中间产物。

高血糖的致病作用在很大程度上是通过活性氧簇（ROS）、活性氮（RNS）生成和继发的氧化应激反应介导的。ROS、RNS除直接氧化损害DNA、蛋白质、脂质、大分子物质外，还间接通过核因子κB（NF-κB）、p38丝裂原活化蛋白激酶、NH3末端Jun激酗应激活化蛋白激酶（JNK／SAPK）、己糖胺等细胞应激敏感途径损害组织。

a34氧化应激氧化应激（OxidativeSa83

在2型糖尿病患者中，高血糖活化这些通路，但由于胰岛β细胞的超氧物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶表达量低，进而抗氧化能力低，因此β细胞特别易受到氧化应激的损害。

在2型糖尿病患者β细胞处于自由基的慢性增加和细胞内氧化还原调节能力降低的环境，引起β细胞凋亡。a35在2型糖尿病患者中，高血糖活化这些通a84内质网应激

各种原因导致的未折叠蛋白或错误折叠蛋白在内质网腔内的积聚，被称为内质网应激。在胰岛素抵抗和2型糖尿病时，由于胰岛素原的合成增加，当超过内质网的负荷，引起内质网应激，其中由蛋白质堆积所引起的一系列后续反应称为未折叠蛋白反应（unfoldedproteinresponse，UPR）。未折叠蛋白反应首先表现为蛋白质合成暂停，随着应激反应蛋白基因表达，可进一步改善细胞生理状态。但当应激原强度超过细胞自身处理能力时，内质网也会诱导特有的内质网性细胞凋亡通路，诱导β细胞凋亡。a36内质网应激各种原因导致的未折叠蛋白或错误a85糖毒性作用

长期高血糖可能影响参与凋亡的基因表达，通过改变Bcl蛋白家族之间的平衡来调节β细胞凋亡水平。Federici等发现在高葡萄糖（16.7mmol/L）条件下，高血糖能够持续增加促凋亡基因Bad、Bid、Bik的表达，减少Bcl-xl抗凋亡基因的表达，而对Bcl-2抗凋亡基因的表达没有影响。高血糖打破了促凋亡和抗凋亡之间的平衡，并向着凋亡的方向发展，促进胰岛细胞凋亡。a37糖毒性作用长期高血糖可能影响参与凋亡的a86脂毒性作用

FFA可通过增加合成鞘髓磷脂醇产物一酰基鞘氨醇（一个细胞凋亡信息分子）导致β细胞凋亡，酰基鞘氨醇可上调NF-κB的表达，而后者又可上调NO合酶的表达，使NO产生增加；FFA可以通过一氧化氮独立机制的影响使正常的胰岛β细胞凋亡。a38脂毒性作用FFA可通过增加合成鞘髓磷脂a87实验设计寻找新的致病基因a39实验设计寻找新的致病基因a88一·实验目的

进一步寻找新的目的基因二·实验原理有方向：根据已有的方向进一步深入

无方向：用基因芯片的方法高通量筛选

科研的基本方法伽利略：问题提出猜想设计实验方案