張召鋒,顧嬌嬌,鮑 雷,蔡夏夏,李 勇*(北京大學公共衛(wèi)生學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學系,食品安全毒理學研究與評價北京市重點實驗室,北京 100191)
α-硫辛酸和乙酰左旋肉堿改善炎癥細胞因子介導胰島細胞功能障礙的作用
張召鋒,顧嬌嬌,鮑 雷,蔡夏夏,李 勇*
(北京大學公共衛(wèi)生學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學系,食品安全毒理學研究與評價北京市重點實驗室,北京 100191)
目的:探討α-硫辛酸(α-lipoic acid,LA)和乙酰左旋肉堿(acetyl-L-carnitine,ALC)改善炎癥細胞因子介導胰島細胞功能障礙的效果并探討機制。方法:大鼠胰島素瘤RIN-m5f細胞用腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)和γ-干擾素(interferon-γ,IFN-γ)聯(lián)合作用(TII)48 h造成損傷模型。LA和ALC干預48 h后噻唑藍法檢測胰島細胞的活力情況,熒光細胞技術法檢測細胞的形態(tài)學,流式細胞儀檢測細胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)表達水平,放射免疫法檢測胰島素分泌情況,Western blotting檢測細胞凋亡相關和胰島素分泌相關蛋白表達情況。結果:TII作用48 h可使RIN-m5f細胞活力明顯下降,凋亡增加;并降低基礎狀態(tài)下和高糖刺激狀態(tài)下胰島素分泌水平;增加ROS水平,增加一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)活性,增加一氧化氮(nitrogen monoxide,NO)水平,促進NF-κB向細胞核轉位;TII還可增加RIN-m5f細胞內促凋亡蛋白Bax、Caspase-3表達,抑制抗凋亡蛋白I-κB、Bcl-2表達,增加線粒體細胞色素c釋放。而LA、ALC可改善TII誘導的RIN-m5f細胞凋亡,提高基礎狀態(tài)和高糖刺激狀態(tài)下胰島素分泌水平;抑制NF-κB向細胞核轉位、降低細胞NO水平;降低Bax、Caspase-3表達,增加抗凋亡蛋白I-κB、Bcl-2表達,抑制線粒體細胞色素c釋放;LA與ALC聯(lián)合作用效果強于單獨作用。結論:炎癥細胞因子作用48 h可通過ROS-cytochrome c-NF-κB-NOS-NO通路最終引起胰島β細胞的凋亡,進而影響胰島素分泌;LA和ALC聯(lián)用可抑制炎癥細胞因子誘導的胰島細胞凋亡,促進胰島素分泌。
炎癥細胞因子;胰島細胞功能障礙;α-硫辛酸;乙酰左旋肉堿
研究證實,不論是1型還是2型糖尿病,動物和人群體內均存在炎癥細胞因子的過度表達,在糖尿病發(fā)病過程中發(fā)揮重要的作用,其中影響最大的3 種炎癥細胞因子是腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和γ-干擾素(interferon-γ,IFN-γ)[1-3]。已證實目前臨床上的降糖藥物 (格列酮類、α-糖苷酶抑制劑)均有一定抗炎作用,能部分改善胰島細胞功能,但其毒副作用較大;而天然藥物具有作用持久、緩和、毒副作用小、從整體水平上防治和治療糖尿病等特點。α-硫辛酸(α-lipoic acid,LA)屬于類維生素物質,是線粒體脫氫酶的天然輔助因子,能清除除超氧陰離子自由基(O2-·)、羧自由基(ROO·)以外的其他自由基和活性氧,從而發(fā)揮抗氧化作用,已在糖尿病治療研究中取得了較大進展[4-5]。乙酰左旋肉堿(acetyl-L-carnitine,ALC)是L-肉堿的一種天然形態(tài),存在于體內的一種自然物質,尤其在肌肉、大腦及精子中含量特別豐富。ALC能夠調節(jié)細胞線粒體內?;嚷剩瑢⒍替溨觉;鶑木€粒體膜內運到膜外,維持機體生理平衡[6]。研究表明,LA和ALC聯(lián)用對油酸處理的胰島MIN6細胞有一定的保護作用[7]。然而ALC單獨作用或與LA聯(lián)合作用對炎癥細胞因子介導的胰島細胞功能障礙是否有效果還未見報道。因此本實驗擬通過大鼠胰島素瘤RIN-m5f細胞的培養(yǎng),探討采用LA、ALC干預對炎癥細胞因子介導胰島細胞功能障礙的作用,并進一步探討其作用機制。
1.1 材料與試劑
大鼠胰島素瘤RIN-m5f細胞株由北京大學基礎醫(yī)學院生物化學與分子生物學系周春燕教授惠贈。
DMEM細胞培養(yǎng)基、胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS) 美國Gibco公司;anti-β-actin、anti-Bcl-2、anti-Bax、anti-NF-κB、anti-I-κB、anti-Caspase-3、anticytochorome c抗體、辣根過氧化物酶標記的二抗 美國Santa Cruz公司;IFN-γ、IL-1β、TNF-α 美國Peprotech公司;活性氧(reactive oxygen species,ROS)、一氧化氮(nitrogen monoxide,NO)、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)試劑盒 北京普利萊基因技術有限公司;噻唑藍(3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide,MTT)、LA、ALC美國Sigma公司。
1.2 儀器與設備
二氧化碳培養(yǎng)箱 日本SANyO公司;CK40-SL倒置顯微鏡 日本Olympus公司;Bio-Rad 550型酶聯(lián)免疫檢測儀、蛋白質電轉移裝置 美國Bio-Rad公司;UV762型分光光度計 上海精密科學儀器有限公司;Adventurer? 通用型分析天平 美國OHAUS公司。
1.3 方法
1.3.1 細胞培養(yǎng)
大鼠RIN-m5f胰島素瘤細胞用含10% FBS及2 mol/L谷氨酰胺的高糖DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng),置于二氧化碳培養(yǎng)箱(5% CO2,37 ℃)中孵育。待細胞生長至約80%融合,將其用含0.2% FBS的DMEM培養(yǎng)基饑餓過夜,各種不同因素處理細胞。
1.3.2 實驗分組
分為5組:1)正常對照組:胰島細胞不作任何處理;2)炎性細胞因子損傷組:1000 U/mL IFN-γ+ 2 ng/mL IL-1β+10 ng/mL TNF-α組(簡稱TII組);3)LA干預組(1、10、100 μmol/L);4)ALC干預組(1、10、100 μmol/L);5)LA+ALC聯(lián)合干預組(10 μmol/L LA+10 μmol/L ALC;100 μmol/L LA+100 μmol/L ALC)。LA、ALC分別預處理2 h,細胞培養(yǎng)48 h。
1.3.3 MTT比色法檢測細胞活力
在各種因素處理后,將10 μL的MTT儲備液(5 mg/mL)加到每孔,然后將培養(yǎng)板置于37 ℃培養(yǎng)4 h。孵育結束后,棄去各孔培養(yǎng)液,每孔加入100 μL二甲基亞砜,振蕩均勻后,在570 nm波長處測定吸光度。每組有6 個復孔,以無細胞孔的吸光度作為空白本底,計算各組細胞的抑制率。
1.3.4 熒光染色法觀察細胞形態(tài)
細胞以50%~80%密度接種于事先放入爬片的6 孔培養(yǎng)板中,經過相應處理后,去除上清用質量分數(shù)為4%多聚甲醛0.5 mL重懸細胞,4℃過夜;PBS洗滌2 次,每次3 min;加入0.5 mL Hoechst 33258染色5 min;用PBS洗滌2次,每次3 min,滴加一滴抗熒光淬滅封片液于載玻片上,蓋上貼有細胞的蓋玻片,使細胞接觸封片液,熒光顯微鏡檢測呈藍色的細胞核。激發(fā)波長在350 nm左右,發(fā)射波長在460 nm左右。
1.3.5 基礎胰島素檢測和胰島素釋放實驗
將培養(yǎng)至對數(shù)生長期的RIN-m5f胰島細胞以104/孔密度接種于96 孔板,經相應處理48 h后,去除培養(yǎng)基,用含2.8、17.6 mmol/L葡萄糖的無酚紅培養(yǎng)基200 μL分別刺激1 h后,收集細胞上清液,用I125胰島素放射免疫分析藥盒檢測基礎狀態(tài)下和高糖狀態(tài)下胰島素釋放水平。
1.3.6 細胞NO的檢測
各種因素處理后,收集細胞上清液,用NO測定試劑盒檢測NO水平,同時各實驗組進行蛋白定量,結果以各組NO濃度/蛋白含量比值表示,具體方法:按50 μL/孔,在96孔板中加入標準品及樣品。樣品為細胞裂解液,各孔加入室溫Griess ReagentⅠ 50 μL/孔;按50 μL/孔,各孔加入室溫Griess Reagent Ⅱ;540 nm波長處測定吸光度。
1.3.7 細胞NOS的檢測
細胞經刺激后,吸盡培養(yǎng)液,加入100 μL NOS檢測緩沖液,再加入100 μL檢測反應液,輕輕混勻,37 ℃細胞培養(yǎng)箱內孵育30 min。直接取該96孔板用熒光酶標儀檢測。以沒有細胞的孔為空白對照,激發(fā)波長為495 nm,發(fā)射波長為515 nm。NOS相對活力的計算:以未刺激樣品中NOS的活力為1,刺激后樣品中NOS相對活力按下式計算。
式中:RFU為實際測定得到的相對熒光強度。
1.3.8 ROS檢測
按照活性氧檢測試劑盒,利用熒光探針2,7-二氯熒光黃雙乙酸鹽(2’,7’-dichlorofluorescein diace-tate,DCFH-DA)進行活性氧檢測,最后用流式細胞儀檢測熒光強度。
1.3.9 Western blotting實驗
收集細胞,加入冰預冷的裂解液并置于冰上裂解30 min,于4 ℃、12 000 r/min離心5 min,收集上清液。用2,2-聯(lián)喹啉-4,4-二甲酸二鈉(bicinchoninic acid,BCA)法定量蛋白濃度。蛋白樣品經過聚丙烯酰胺凝膠后,被轉到聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜上。用含5%的脫脂奶粉的封閉液4 ℃過夜封閉PVDF膜,并以相應一抗雜交,洗膜后再以辣根過氧化物酶標記的二抗(1∶5 000)孵育。膜經清洗后,用增強化學發(fā)光試劑盒進行自顯影。采用β-actin作為內對照。用Bio-Rad圖像分析系統(tǒng)對條帶進行掃描,然后用Quantity One軟件進行分析。
1.4 統(tǒng)計分析
2.1 LA、ALC對胰島細胞存活率的影響
圖1 MTT法檢測LA和ALC對TII處理的胰島細胞抑制率的影響Fig.1 Effects of LA and ALC on the viability of cytokines-treated RIN-m5f cells by MTT assay
由圖1可知,當TII刺激細胞48 h后,RIN-m5f細胞死亡明顯增多,與對照組比較,細胞被抑制40.3%,有極顯著性差異(P<0.01);而LA和ALC單獨或聯(lián)合干預后,TII的細胞抑制作用明顯減輕(P<0.05或P<0.01),并且LA的作用呈劑量反應關系,LA和ALC聯(lián)合作用比兩者單獨作用強,說明二者存在協(xié)同效應。
2.2 LA、ALC對胰島細胞形態(tài)的影響
圖2 LA、ALC對TII處理的胰島細胞形態(tài)的影響(×2 000)Fig.2 Visualization of RIN-m5f cells under fluorescence microscopy after being stained with Hoechst 33258 (× 2 000)
由圖2可知,熒光顯微鏡觀察可見正常對照組的細胞核邊界規(guī)則整齊,呈彌散均勻熒光;TII組細胞核致密濃染,呈碎塊狀,熒光強度比正常細胞高,核膜皺縮,呈現(xiàn)典型的凋亡形態(tài)學改變;而LA和ALC處理組的細胞核與TII組相比,凋亡細胞明顯減少,對凋亡細胞的形態(tài)變化也有所改善,說明TII能誘導細胞凋亡而LA和ALC能抑制TII誘導的胰島細胞凋亡。
JDR-30DB絞車是一種交流變頻控制的齒輪傳動單軸絞車,主要由大功率交流變頻電動機、小功率送鉆電機(含減速機)、大減速箱、大聯(lián)軸器、小聯(lián)軸器、氣胎離合器、液壓盤剎、滾筒軸、絞車架、氣控系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、控制箱等單元部件組成。絞車結構見圖1所示。
2.3 LA、ALC對胰島β細胞胰島素分泌能力的影響
與正常對照組相比,TII組胰島細胞基礎狀態(tài)下和高糖刺激下的胰島素水平降低,刺激指數(shù)(stimulating index,SI):高糖刺激狀態(tài)胰島素與基礎狀態(tài)胰島素的比值也下降,胰島素分泌存在統(tǒng)計學差異(P<0.05)。與TII組比較,當預先給予LA、ALC后,可以發(fā)現(xiàn)細胞在基礎狀態(tài)下和葡萄糖刺激下胰島素分泌能力都有不同程度的改善(P<0.05或P<0.01),并且呈現(xiàn)劑量依賴性,同時刺激指數(shù)也有一定的增加,結果見表1。
表1 LA和ALC對RIN-m5f細胞胰島素分泌的影響Table 1 Effects of LA and ALC on insulin secretion in RIN-m5f cells
表1 LA和ALC對RIN-m5f細胞胰島素分泌的影響Table 1 Effects of LA and ALC on insulin secretion in RIN-m5f cells
注:#.與對照組相比,差異顯著(P<0.05); ##.與對照組相比,差異極顯著(P<0.01)。下同。
組別胰島素分泌水平/(ng/mL)刺激指數(shù)2.8 mmol/L葡萄糖16.7 mmol/L葡萄糖對照組47.16±9.43135.70±13.092.88 TII32.34±6.63#60.26±14.58##1.85#LA1036.24±5.2373.20±11.532.02 LA10040.37±8.18*97.69±10.38**2.42*ALC1034.13±5.6368.60±12.642.01 ALC10038.75±8.23*87.96±9.96*2.27*LA10+ALC1039.76±6.48*93.83±16.47**2.36*LA100+ALC10046.23±8.34*125.74±16.52**2.72*
2.4 LA、ALC對胰島RIN-m5f細胞NO和NOS的影響
圖3 LA、ALC對TII處理的胰島RIN-m5f細胞NO含量和NOS活力的影響Fig.3 Effects of LA and ALC on TII-induced NO production and NOS expression in RIN-m5f cells
由圖3可知,與對照組相比,TⅡ刺激細胞48 h后RIN-m5f細胞分泌NO顯著增加,NOS表達也增加(P<0.01)。經LA和ALC預處理后,細胞內NO水平較TII組均明顯減少(P<0.01),并呈現(xiàn)一定劑量依賴性,提示LA和ALC能夠減輕TII誘導的β細胞凋亡同時可減少細胞內NO的水平。同時LA(100 μmol/L)、兩個LA+ ALC組預處理明顯地抑制TII誘導RIN-m5f細胞NOS表達水平的增加(P<0.01或P<0.05)。
2.5 LA、ALC對胰島細胞ROS的影響
圖4 LA、ALC對胰島細胞ROS的影響Fig.4 Effects of LA and ALC on ROS levels in RIN-m5f cells
由圖4可知,與對照組比較,TII組胰島RIN-m5f細胞DCFH-DA的熒光強度顯著增加(P<0.05)。當預先給予LA和ALC后,細胞內DCFH-DA的熒光強度顯著減少(P<0.01)。
圖5 LA、ALC對TII誘導的胰島細胞凋亡相關蛋白的影響Fig.5 Effects of LA and ALC on apoptosis-related protein of RIN-m5f cells treated by TII for 48 h
由圖5可知,RIN-m5f細胞經炎癥細胞因子處理48 h后,凋亡蛋白的表達明顯上調,抗凋亡蛋白表達下調,Bax、Caspase-3蛋白表達分別增加3.25、2.42倍,Bcl-2、I-κB蛋白表達較對照組分別降低58.3%、52.6%,與對照組比較差異具有顯著性(P<0.05)。而分別加入LA和ALC后上述凋亡相關蛋白的表達有明顯的改善。此外,與對照組對比,炎癥細胞因子對總的NF-κB表達沒有影響,但TII組細胞核蛋白NF-κB表達增加了1.5倍,而胞漿蛋白NF-κB表達減少了50%(P<0.05),說明炎癥細胞因子能促進NF-κB由細胞漿向細胞核轉位,而加入LA+ALC后NF-κB轉位至細胞核的量均明顯減少(P<0.05)。
圖6 LA、ALC對TII誘導的胰島細胞線粒體細胞色素c釋放的影響Fig.6 Effects of LA and ALC on cytochrome c release of RIN-m5f cells treated by TII for 48 h
由圖6可知,RIN-m5f細胞受TII刺激后,線粒體內的細胞色素c釋放進入胞漿中,與對照組相比其胞漿細胞色素c的濃度增加了近1倍,線粒體中細胞色素c的濃度降低了50%,顯著低于對照組(P<0.05);加入LA+ALC預處理后,線粒體內細胞色素c表達量增加。細胞漿中細胞色素c表達量顯著下降(P<0.05)。
近年來,炎癥細胞因子在1型和2型糖尿病的病理生理機制中所起的作用一直是關注的熱點。本實驗發(fā)現(xiàn)TNF-α、IFN-γ和IL-1β聯(lián)合使用可導致胰島RIN-m5f細胞凋亡。TNF-α、IFN-γ和IL-1β均為促炎性細胞因子,它們對胰島β細胞的炎癥性損害已見報道[8-9],IFN-γ、IL-1β、TNF-α對β細胞生存能力的影響可能具有不同的機制,這說明3 種炎癥細胞因子在促進胰島細胞凋亡過程中起到了協(xié)同作用。凋亡對胰島細胞產生的直接影響就是胰島素分泌障礙,本實驗發(fā)現(xiàn)TNF-α、IFN-γ、IL-1β聯(lián)合作用48 h后,RIN-m5f細胞的基礎胰島素分泌和高糖狀態(tài)下胰島素分泌都減少,刺激指數(shù)也明顯下降,這與以前文獻報道是一致的[10]。本實驗還發(fā)現(xiàn)LA和ALC預處理能抑制TII誘導的胰島細胞凋亡,并且LA表現(xiàn)為一定的劑量依賴性,同時LA和ALC聯(lián)合作用比單獨作用效果更加明顯,說明二者存在協(xié)同效應。加入LA和ALC,胰島細胞基礎狀態(tài)下和葡萄糖刺激狀態(tài)下胰島素分泌量明顯增加。再次證明LA和ALC聯(lián)用對TII引起的胰島β細胞凋亡具有明顯的拮抗作用。
激活NF-κB信號途徑后增加β細胞凋亡,被認為是1型和2型糖尿病的共同發(fā)病機制[11-12]。靜息細胞中NF-κB與其抑制蛋白(I-κB)結合存在于胞漿中處失活狀態(tài)。炎癥細胞因子刺激可誘導I-κB磷酸化而使NF-κB活化,并轉位于胞核內,結合至DNA上的相應位點,調控下游相關靶基因的轉錄表達,包括NOS、IL等,從而促進NO產生而損傷β細胞[13]。本實驗發(fā)現(xiàn)TNF-α、 IFN-γ和IL-1β聯(lián)合作用RIN-m5f細胞48 h后,I-κB蛋白表達量細胞下調,但對NF-κB總量影響不大,卻能明顯增加NF-κB轉位至細胞核內的量進而誘導凋亡。為了進一步闡明LA和ALC改善胰島細胞凋亡的機制,通過分離細胞核蛋白檢測了NF-κB的轉位情況,發(fā)現(xiàn)LA+ALC能減少NF-κB轉位至細胞核內的量,從而改善TII誘導的胰島細胞凋亡。
活化巨噬細胞及T細胞產生的NO、氧自由基等為糖尿病的主要致病因素,以前的文獻都報道了炎癥細胞因子高表達可能主要通過誘導NOS表達,促進NO產生而損傷β細胞[14]。本實驗結果證實:聯(lián)合使用3 種炎癥細胞因子作用48 h可顯著增強RIN-m5f細胞內NOS的活性,并使培養(yǎng)上清液中NO的含量顯著增加,ROS水平表達增加。運用LA、ALC干預后胰島細胞NOS活性和NO水平均明顯低于炎癥細胞因子損傷組。實驗結果表明LA、ALC對抗上述炎癥細胞因子誘導胰島β細胞凋亡,抑制NOS活性,減少細胞內NO生成,從而減輕NO對β細胞的毒性作用也是其保護細胞、促進胰島細胞胰島素分泌的重要機制。
B細胞淋巴瘤蛋白家族(Bcl家族)是一類原癌凋亡基因家族,在程序性細胞死亡過程中起關鍵作用,Bcl-2和Bax分別是Bcl家族中最主要的抑制凋亡和促進凋亡蛋白[15]。在本實驗中,TNF-α、IFN-γ、IL-1β聯(lián)合作用RIN-m5f細胞48 h后Bcl-2蛋白表達降低,Bax蛋白表達增強;而LA和ALC能升高胰島細胞Bcl-2表達,降低Bax表達,提示Bcl-2基因家族既是TNF-α、IFN-γ和IL-1β誘導胰島細胞凋亡過程中的一種調節(jié)因子,也是LA和ALC發(fā)揮其保護作用的一個途徑。
近年來人們對凋亡的認識已經從細胞核的改變決定凋亡,發(fā)展為重視線粒體,因為它構成了細胞存亡的控制中心。細胞色素c是哺乳動物細胞凋亡信號傳導過程的關鍵因素,通常情況下細胞色素c是一個定位于線粒體膜間隙的相對分子質量為14.5 kD的水溶性蛋白質,電穩(wěn)定性地結合于線粒體內膜,不能通過外膜。凋亡過程中細胞色素c通過線粒體外膜釋放,導致Caspase-3激活,并進一步激活下游的Caspases,引起一系列瀑布式反應,最后致使細胞凋亡[16-18]。細胞色素c釋放還可通過引起線粒體呼吸鏈電子傳遞障礙,使ROS產生增加,介導細胞凋亡。本實驗發(fā)現(xiàn):TNF-α、IFN-γ和IL-1β聯(lián)合作用RIN-m5f細胞48 h后,線粒體細胞色素C釋放明顯增加,Caspase-3蛋白表達明顯升高。這說明炎癥細胞因子作用胰島RIN-m5f細胞48 h能夠引起胰島細胞線粒體凋亡。此外,LA+ALC能夠明顯降低胰島細胞ROS水平,抑制線粒體細胞色素c的釋放,從而保護胰島細胞線粒體不被炎癥細胞因子破壞,這說明LA、ALC可保護線粒體結構和功能也是LA、ALC改善胰島細胞凋亡的主要途徑。
總之,炎癥細胞因子可通過ROS-cytochrome c釋放-ROS-NF-κB-NOS-NO通路最終引起胰島β細胞的凋亡,進而影響胰島素分泌;而LA和ALC聯(lián)用可抑制炎癥細胞因子誘導的胰島細胞凋亡,促進胰島素分泌。
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Effects of α-Lipoic Acid and Acetyl-L-Carnitine on Cytokines-Induced Islet Cell Dysfunction
ZHANG ZHAO-feng, GU Jiao-jiao, BAO Lei, CAI Xia-xia, LI Yong*
(Beijing Key Laboratory of Toxicological Research and Risk Assessment for Food Safety, Department of Nutrition and Food Hygiene, School of Public Health, Peking University, Beijing 100191, China)
Objective: To explore the effects of α-lipoic acid (LA) and acetyl-L-carnitine (ALC) on islet cell dysfunction. Methods: LA and ALC were co-incubated with a combination of three cytokines, i.e. tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-1β (IL-1β) and interferon-γ (IFN-γ) for 48 h, to establish TII-treated rat insulinoma cell lines (Rin-m5F cells). Cell viability was detected with MTT assay and cell morphology was examined with the imunofluorescence technique. Reactive oxygen species (ROS) were measured with fl ow cytometry. The expression levels of apoptotic-related proteins including Bax, Caspase-3, NF-κB and Bcl-2 were examined via Western blotting analysis. Insulin level was measured through radioimmunoassay (RIA). Results: Treatment of rats with TII for 48 h significantly decreased RIN-m5f cells viability, and basal and glucose-stimulated insulin secretion. TII signif i cantly increased ROS and nitrite oxide (NO) levels, promoted NF-κB translocation into nucleus. TII increased NF-κB, Bax and Caspase-3 expression, inhibited I-κB and Bcl-2 expression. In addition, TII increased cytochrome c release from mitochondira. A combination of LA and ALC was seen to facilitate improvement of TII-induced islet cell dysfunction, increase RIN-m5f cells viability and basal and glucose-stimulated insulin secretion, decrease ROS and NO levels, inhibit NF-κB translocation into nucleus, decrease NF-κB, Bax and Caspase-3 expression and increase I-κB and Bcl-2 expression. LA+ALC decreased cytochrome c release from mitochondria. Conclusions: TII can induce RIN-m5f cells dysfunction and inhibit insulin secretion viaROS-mitochondria- apoptosis-NF-κB-NOS-NO pathway. LA+ALC can facilitate RIN-m5f cells function via ROS-mitochondria apoptosis-NF-κB-NOS-NO pathway.
cytokine; islet cell dysfunction; α-lipoic acid; acetyl-L-carnitine
151.2
A
1002-6630(2014)15-0232-06
10.7506/spkx1002-6630-201415047
2013-10-02
教育部博士點基金項目(20100001110060)
張召鋒 (1978—),男,講師,博士,研究方向為營養(yǎng)與疾病。E-mail:zhangzhaofeng@126.com
*通信作者:李勇(1958—),男,教授,博士,研究方向為營養(yǎng)與疾病。E-mail:liyong@bjmu.edu.cn