棕榈酸诱导Min6小鼠胰腺β细胞系去分化和胰岛素信号障碍（棕榈酸水溶液、棕榈酸高脂细胞培养基、棕榈酸BSA）

棕榈酸诱导Min6小鼠胰腺β细胞系去分化和胰岛素信号障碍

2型糖尿病（T2DM），是一种慢性代谢性疾病，以胰岛素抵抗、进行性β细胞衰竭和长期高血糖为特征。胰腺β细胞衰竭涉及多种细胞事件，包括糖脂毒性、炎症、氧化应激和内质网应激。胰腺β细胞去分化，即β细胞从成熟变成幼稚，是进展性糖尿病β细胞衰竭的主要机制。另外，线粒体功能障碍与β细胞去分化密切相关，也参与了T2DM的发病机制。

MicroRNAs（miRNAs）是一类小的、非编码的RNA，通过转录后负向调控靶基因的表达。miRNAs在T2DM中发挥重要作用，它们调节细胞分化、增殖和糖脂代谢。一些miRNAs，如miR-375、miR-127-3p、miR-184和miR-195，已被报道在人类胰岛中富集。研究显示，高脂饮食可以上调miR-195，并通过抑制胰岛素受体的表达，损害肝脏胰岛素信号通路。Herrera等人也观察到miR-195的表达模式与血糖状态一致，提示其在T2DM中的作用。因此，miR-195的异常表达，可能是T2DM病理生理学的基础。然而，miR-195在T2DM胰腺β细胞去分化中的作用和机制尚不清楚。

在此背景下，2022年2月，南通大学附属医院内分泌科一篇题为MiR-195 promotes pancreatic β-cell dedifferentiation by targeting Mfn2 and impairing Pi3k/Akt signaling in type 2 diabetes 发表于Obesity杂志（影响因子9.298，Q1），报道了在2型糖尿病中，miR-195通过靶向Mfn2导致线粒体功能障碍，以及损害Pi3k/Akt信号通路来促进胰腺β细胞去分化。

首先，作者为了研究脂毒性诱导的β细胞去分化的潜在机制，通过喂养高脂喂养（HFD）建立了2型糖尿病小鼠模型，结果显示HFD损害小鼠的糖耐量和脂质代谢（图1）。

图1：HFD损害了C57BL/6J小鼠的糖耐量和脂质代谢。

β细胞去分化是胰岛素缺乏的基础，它与2型糖尿病的发病机制存在内在联系。因此，建立β细胞去分化在体模型。结果表明，长期HFD诱导β细胞去分化，特别与胰腺中miR-195表达的上调相关（图2）。

图2：在C57BL/6J小鼠，HFD诱导的胰岛素分泌缺陷和β细胞去分化与miR-195的表达相关。

为了确定miR-195和晚期糖尿病的胰岛素缺乏的因果关系，作者采用体外实验，通过棕榈酸（PA）诱导β细胞系（Min6细胞）功能障碍模型，其中用PA（SYSJ-KJ003; 西安鲲创）处理Min6细胞会导致脂毒性。结果证实，PA处理以时间依赖的方式促进β细胞去分化，从而抑制了葡萄糖刺激的胰岛素分泌（GSIS）。此外，PA上调miR-195进一步提示了其在β细胞去分化中的作用（图3）。

图3：在Min6细胞，PA以时间依赖性方式诱导β细胞去分化，上调miR-195的表达。

为了检测miR-195水平的变化是否参与了β细胞的去分化，作者通过转染miR-195模拟物/抑制剂等方法，发现miR-195上调与脂毒性诱导的β细胞去分化存在因果联系，且抑制GSIS（图4）。

图4：在Min6细胞中，miR-195模拟物/抑制剂对β细胞去分化和GSIS的影响。

 胰岛素受体底物1和2（IRS-1/2）是胰岛素受体的主要底物，是胰岛素信号通路的重要组成部分，而Pi3k/Akt是胰岛素信号通路的关键环节。作者通过体内外实验显示，饱和脂肪酸通过阻断IRS-1/2/Pi3k/Akt来损害胰岛素信号通路。接下来，作者研究了miR-195模拟物/抑制剂对PA诱导的胰岛素信号障碍的影响，结果表明，miR-195通过阻断IRS-1/2/Pi3k/Akt信号通路，促进了脂毒性诱导的β细胞去分化，可能是胰岛素分泌不足的基础（图5）。

图5：miR-195对小鼠和Min6细胞脂毒性诱导的β细胞去分化中IRS-1/2/Pi3k/Akt信号通路的调控作用

基于之前的研究和使用miRBase和TargetScan，作者对潜在的miRNA靶基因进行分析，结果表明，miR-195通过靶向Mfn2加速β细胞去分化，从而诱导线粒体功能障碍（图6）。

图6：在HFD小鼠和PA诱导的Min6细胞去分化模型中，MiR-195靶向Mfn2导致β细胞去分化。

综上，作者证明了miR-195在HFD诱导的T2DM小鼠模型和PA诱导的β细胞系去分化模型中均显著增高。MiR-195通过靶向Mfn2和抑制IRS-1/2/Pi3k/Akt通路来促进β细胞去分化、抑制胰岛素分泌。下调miR-195可减少β细胞系的去分化并保护线粒体功能，这意味着一种可能延缓甚至逆转T2DM进展的新策略

小编总结：本研究使用0.3mM 棕榈酸（SYSJ-KJ003；Kunchuang biotechnology, Xian, China)，成功在Min6小鼠胰腺β细胞系中诱导出β细胞去分化和胰岛素信号障碍模型，具有较好的参考价值。