2型糖尿病新机制

GLP-1可以减少β细胞凋亡，增加β细胞数量
β细胞增殖(%)
β细胞凋亡(%)
β细胞数量(mg)
2.5
P < 0.05
30
2.0
20 1.5
1.0 10
0.5
P <0 .001
16
12
8
4
0 对照
GLP-1治疗
0 对照
GLP-1治疗
0 对照
P <0 .01 GLP-1治疗
Adapted from Farilla L, et al. Endocrinology.2002;143(11):4397–408.
精品PPT
松田指数：胰岛素抵抗的指标，松田指数越高，胰岛素抵抗越低
多条通路可促进炎症产生，导致β细胞凋亡
人胰岛淀粉样多肽
细胞内胆固醇
糖毒性
脂毒性
炎症因子
内质网应激
ATF6 PERK IRE1
β细胞
NF-kB/JNK
炎症
IL-8、IL-6、MCP-1、TNF-α
β细胞凋亡
Montane J,et al. Diabetes Metab Syndr Obes. 2014 Feb 3;7:25-34.
* P<0.05 (治疗组vs 对照组)
*
*
*
10 100 1000 Lira(nM)
胰岛素原：胰岛素
PC2相关蛋白
PC1/3相关蛋白
2.5 2.0
**
2.0
*
1.5
1.5
*
1.0
1.0
* *
0.20 0.15
0.5
0.0 PC 1/3 GAPDH 时间(h) 0 3
6 12 24
0.5
0.0 PC2 GAPDH 时间(h) 0 3
精品PPT
促进胰岛素原向胰岛素转化
精品PPT
利拉鲁肽通过上调PC表达改善Pax6m/+糖尿病小鼠的胰岛素原剪切
PC1/3和PC2在胰岛细胞中负责将胰岛素原转化为胰岛素 Pax6m/+可下调PC1/3和PC2基因表达
# *
* *
胰岛素 PBS
PC 1/3
合并后
胰岛素原：胰岛素 PC1/3:相关mRNA
褐色为胰高糖素染色
治疗组
400
200
晚期
对照组
0
野生型 早期 治疗
早期 对照
晚期 治疗
晚期 对照
利拉鲁肽治疗糖尿病早、晚期小鼠均可明显减少胰高糖素产生，且早期治疗的胰高糖素减少比晚期治疗更明显
Shao Y, et al. Peptides. 2014 Feb; 52:134-42.
精品PPT
减少β细胞凋亡
P<0.05
0.000
对照组 利拉鲁肽组
精品PPT
氧化应激/内质网应激
炎症(如IKKβ/JNK 活性)
受损的β细胞胰岛素信号转导？ β细胞凋亡
IKKβ/JNK：蛋白酶
Am J Physiol Endocrinol Metab.2011 Feb;300(2):E255-62.
精品PPT
来自糖毒性的潜在作用(额外机制) 来自糖毒性的潜在作用(协同机制)
Wang L, et al. Endocrinology. 2014 Oct; 155(10): 3817–3828.
精品PPT
利拉鲁肽在不同浓度或不同暴露时间均可改善胰岛素原剪切
小鼠β细胞的体外培养
PC1/3相关蛋白
2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0
PC 1/3 GAPDH Lira(nM) 0
50 40 30 20 10
0 120
精品PPT
欧洲人
0
60
120 180 240
时间(分)
亚洲患者β细胞损害的可能原因：内脏脂肪堆积+GLP-1分泌减少
亚洲人容易 堆积内脏脂肪
β细胞凋亡
精品PPT
亚洲人饮食刺激 GLP-1分泌较少
目录 1 新线索：中国2型糖尿病患者以β细胞功能衰竭为主 2 新机制：GLP-1RA通过多条通路保护β细胞
利拉鲁肽可减少胰高糖素产生，早期治疗组尤为明显
早期组：8W龄db/db小鼠，FPG>10mmol/L，利拉鲁肽治疗4W 晚期组：10W龄db/db小鼠，FPG>20mmol/L，利拉鲁肽治疗4W
800
早期
600
P<0.001 P<0.001
P<0.005
胰高糖素的平均光密度(*10-3)
野生型
脂肪组织溢出假说： 亚洲人皮下脂肪存储量小，因此更易堆积内脏脂肪
Why might South Asians be so susceptible to central obesity and its atherogenic consequences? The adipose tissue overflow hypothesis
精品PPT
饮食刺激对亚洲人GLP-1分泌无明显作用
糖尿病人群混合饮食后，GLP-1的分泌：亚洲人基本无明显变化，而高加索人有明显增加
GLP-1(pM) GLP-1(pmol/l)
60
亚洲人
40
20
0 0
30
60
90
时间(分)
Yabe D, et al. J Diabetes Investig. 2010;1(1-2):56-9. Kirsten Vollmer, et al. Diabetes. 2008; 57:678–687.
*
*
*
87KDa 10 100 1000
PC2相关蛋白
2.0 1.5 1.0
0.5 0.0 PC 2 GAPDH Lira(nM) 0
*
*
*
70KDa 10 100 1000
胰岛素原：胰岛素
0.20 0.15 0.10 0.05 0.00
0
• 不同浓度的利拉鲁肽孵育24h，均可增加PC1/3 和PC2 的水平，显著改善胰岛素原剪切
• 亚洲男性的BMI和腰围均小于欧洲男性，但其内脏脂肪含量明显 高于欧洲男性
• 亚洲女性的BMI和腰围较欧洲女性略高，但其内脏脂肪含量远远 多于欧洲女性
• 亚洲新生儿的外周脂肪(肱三头肌皮褶厚度)明显少于欧洲新生儿， 但其内脏脂肪(肩胛下皮褶厚度)和欧洲新生儿无明显区别
Sniderman AD,et al. Int J Epidemiol. 2007 Feb;36(1):220-5.
PC1/3:相关蛋白
时间(天)
* P<0.05 (Lira vs PBS) # P<0.05 (Lira组治疗后 vs 治疗前)
PBS
Lira
PC 1/3
Lira
GAPDH
87KDa 36KDa
PBS Lira
GADPH：内参
PBS：生理盐水；Lira：利拉鲁肽
利拉鲁肽可上调Pax6m/+糖尿病小鼠胰岛PC1/3表达，改善胰岛素原剪切
野生型
400
褐色为胰岛素染色
治疗组
对照组
晚期
200
0
野生型 早期 治疗
早期 对照
P<0.0001
晚期 治疗
晚期 对照
利拉鲁肽治疗糖尿病早、晚期小鼠均可明显增加胰岛素产生，且早期治疗的胰岛素增加比晚期治疗更明显
Shao Y, et al. Peptides. 2014 Feb; 52:134-42.
精品PPT
双向调节β细胞和a细胞
精品PPT
利拉鲁肽可增加胰岛素产生，早期治疗组尤为明显
胰岛素的平均光密度(*10-3)
早期组：8W龄db/db小鼠，FPG>10mmol/L，利拉鲁肽治疗4W 晚期组：10W龄db/db小鼠，FPG>20mmol/L，利拉鲁肽治疗4W
100
800
早期
600
P<0.001 P<0.0001
对照组 利拉鲁肽
2.0
Bax
1.5
对照组 Lira组
Cleaved
1.0
casp3
0.5
Actin
0.0
Luo X, et al. J Diabetes. 2013 Dec; 5(4):421-428.
*
Bax
精品PPT
*
Casp3
蛋白质印迹分析显示： Lira组裂解的C aspase-3、Bax显著减少
6 12 24
0.10 0.05
*
*
*
*
0.00
0
3
6 12 24
• 不同暴露时间下，100nM利拉鲁肽可增加PC1/3和PC2的水平，显著改善胰岛素原剪切
精品PPT Wang L, et al. Endocrinology. 2014 Oct; 155(10): 3817–3828.
时间(h) GADPH：内参
早期使用利拉鲁肽，减少胰岛β细胞凋亡
胰腺组织行TUNEL和胰岛素的免疫荧光染色
对照组
利拉鲁肽
Lira组TUNEL阳性的β细胞比例较对照组明显减少
Luo X, et al. J Diabetes. 2013 Dec; 5(4):421-428.
精品PPT
TUNEL*染色的 β细胞比值
0.015 0.010 0.005
IGT
时间
精品PPT
T2DM
亚洲人2型糖尿病以β细胞功能衰竭为主
北欧人
25
NGT
东亚人
胰岛素生成指数 (μU/mL)/(mmol/L)
20
Βιβλιοθήκη BaiduIGT
15
10
T2DM
5
DI=50 DI=20
DI=110
0
0
2
4
6
8
10
松田指数 [μU/ml)*(mg/dl)]
Young Min Cho. J Diabetes Investig.2015 Sep;6(5):495-507.
人体的脂肪主要分为内脏脂肪和皮下脂肪
肾上腺周围脂肪 肾周脂肪
腹膜后脂肪 肠系膜脂肪 皮下脂肪
心包脂肪
皮下脂肪 网膜脂肪
皮下脂肪被筋膜层分为： 浅层皮下脂肪和深层皮下脂肪
筋膜层
白色脂肪组织
精品PPT Ana Valeria B. Castro, et al. Arq Bras Endocrinol Metabol. 2014 August ; 58(6): 600–609.
Wei Shen,et al. Obes Res. 2003 January ; 11(1): 5–16.
不同部位的脂肪特性各有不同，内脏脂肪最为活跃
堆积顺序 脂肪小叶分界 脂肪小叶血管 甘油三酯储存稳定性 致动脉粥样硬化性血脂异常
血糖异常 细胞因子分泌
浅层皮下脂肪 最先堆积 分界清晰 血管少 非常稳定 轻度相关 轻度相关
精品PPT
早期使用利拉鲁肽，减少β细胞促凋亡基因的表达
相对mRNA水平 相对蛋白水平(AU)
2.0
* P<0.05, **P<0.01
对照组 Lira组
1.5
P=0.055
P=0.089
1.0
*
*
0.5
0.0
Casp1 Casp3
Bax
* Bcl-2 CHOP IP10
** TLR2
实时定量荧光PCR显示： Lira组的部分促凋亡基因 较对照组明显减少
较少释放不良细胞因子
深层皮下脂肪 次要堆积 分界较清晰 血管适中？ 较稳定？
（高度）相关 高度相关 未知
Sniderman AD,et al. Int J Epidemiol. 2007 Feb;36(1):220-5.
精品PPT
内脏脂肪 次要堆积 分界不清晰 血管丰富 最不稳定 高度相关 高度相关 释放大量不良细胞因子
治疗2型糖尿病需从“根本”入手
VA0050
精品PPT
目录 1 中国2型糖尿病患者以β细胞功能衰竭为主 2 GLP-1RA通过多条通路保护β细胞
精品PPT
β细胞功能衰竭在2型糖尿病的发生发展中起重要作用
(%)
肥胖，胰岛素抵抗
β细胞负荷
β细胞数量 β细胞功能(DI)
胰岛素分泌
NGT
DI：处置指数
Saisho Y. World J Diabetes.2015 Feb 15;6(1):109-24.
精品PPT
亚洲人易堆积内脏脂肪，促进β细胞凋亡
亚洲人容易堆积内脏脂肪
精品PPT
β细胞凋亡
GLP-1可以激活β细胞新生
未经处理的糖尿病大鼠
用GLP-1治疗的糖尿病大鼠
7天龄大鼠的胰岛素免疫组化
Tourrel C, et al. Diabetes. 2002;51(5):1443-1452.
精品PPT
精品PPT
氧化应激
ROS
脂肪堆积是其中一个重要的因素
脂肪细胞
先天免疫
营养摄入
血糖
J Mol Med (Berl) 2003 Aug;81(8):455-70.
？ TNFα, IL6，
Leptin
？
凋亡
胰腺精品βP细PT胞
自身免疫
脂肪组织释放FFA，促进β细胞凋亡
游离脂肪酸(FFA)
蛋白激酶C/神经酰胺