引用本文: 張強, 陳軒, 徐亮. 胃轉流術治療 2 型糖尿病與 JNK 信號通路的關系. 中國普外基礎與臨床雜志, 2018, 25(9): 1055-1059. doi: 10.7507/1007-9424.201803023 復制
2 型糖尿病是一種常見的、多發的內分泌失代謝性疾病,其發病環節主要是胰島素抵抗和胰島細胞功能受損。胃轉流手術在治療肥胖癥的同時也能治療 2 型糖尿病,并且能延緩甚至避免各種并發癥的發生和發展[1],雖然其具體機制尚未闡明,但腸-胰島軸內分泌激素的改變已獲得了廣泛認同[2],并且胃轉流手術后外周血中胰高血糖素樣肽-1(glucagon like peptide-1,GLP-1)水平會升高已得到許多文獻[3-7]的證實,是腸-胰島軸中控制 2 型糖尿病最核心的介導因子,可抑制誘導細胞凋亡并促進胰島細胞在體外培養的細胞增殖[8]。GLP-1 受體激動劑艾塞那肽是第 1 個獲得 FDA 批準用于臨床的短效 GLP-1 類似物類降糖藥[4]。現有研究[9]發現,內質網應激和炎癥反應是導致糖尿病、胰島素抵抗和肥胖發生的重要途徑。免疫球蛋白結合蛋白(immunoglobulinbinding protein,Bip)和 CCAAT 增強子結合蛋白同源蛋白(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein,CHOP)是內質網應激的特異性分子。caspase-3 是檢測細胞凋亡的特異性分子,應激活化蛋白激酶(P-SAPK)/c-Jun 氨基末端激酶(JNK)是 JNK 信號通路的一個蛋白分子。本研究旨在探索胃轉流手術后升高的 GLP-1 類似物艾塞那肽治療 2 型糖尿病的機制以及其與 P-SAPK/JNK 信號通路的關系。
1 材料與方法
1.1 主要材料
誘導 β 細胞系的小鼠胰島素瘤細胞(INS-1 細胞)購自上海華拓生物有限公司;培養基(DMEM 和 1640)、磷酸鹽緩沖溶液(PBS)、澳洲胎牛血清(FBS)及胰蛋白酶均購自美國 Gibco 公司;抗體包括 Bip、CHOP、caspase-3、P-SAPK/JNK 及 β-actin 購自美國 Cell Signaling Technology 公司;RIPA 裂解液、苯甲基磺酰氟(PMSF)酶抑制劑、磷酸酶抑制劑、十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)配制試劑盒、BSA 封閉液、山羊抗鼠、山羊抗兔、硝酸纖維素膜(PVDF)發光試劑盒(BeyoECL Plus)及 MTT 試劑盒購于碧云天生物技術公司;JNK 激動劑茴香霉素(anisomycin)購于 Selleck 公司;艾塞那肽購于美國 MCE 公司;FITC Annexin Ⅴ凋亡試劑盒購買于 BD 公司。
1.2 細胞分組及培養
根據對 INS-1 細胞的不同處理條件,將對數生長期的細胞采用隨機抽簽法分為 4 組:對照組、高糖組、艾塞那肽組及 JNK 激動劑組。① 對照組,采用培養基中胎牛血清濃度為 10%、雙抗濃度為 1%,于 37 ℃、5% CO2 孵箱中培養,每隔 24 h 換液 1 次。② 高糖組采用間斷性高糖刺激即 30 mmol/L 高糖培養基與完全培養基每隔 24 h 交替培養。③ 艾塞那肽組為高糖+100 nmol/L 艾塞那肽與完全培養基+100 nmol/L 艾塞那肽 24 h 交替培養。④ JNK 激動劑組前 5 d 的培養為高糖+100 nmol/L 艾塞那肽與完全培養基+100 nmol/L 艾塞那肽每隔 24 h 交換培養液,最后 2 d 加入含 250 μg/L JNK 激動劑茴香霉素培養基處理。培養后第 7 天時提取總蛋白保存于–80 ℃ 冰箱備用。
1.3 MTT 法檢測各組細胞的活性
經過不同培養刺激至第 7 天時取各組實驗細胞,每瓶加入 2 mL MTT 液,37 ℃ 避光孵育 4 h,棄去液體,各瓶加入 2 mL 二甲基亞砜振蕩 15 min。每組細胞在 96 孔板上均設置 5 個復孔,每孔分別吸取 200 μL 細胞懸液,用酶標儀檢測其在 490 nm 波長下的吸光度值。
1.4 流式細胞儀檢測細胞凋亡
各組培養至第 7 天時的細胞用胰蛋白酶消化 1 min,溫柔吹打細胞,1 000 r/min(r=25.13 cm)離心 5 min,用預冷的 PBS 洗滌 3 次,重懸細胞計數至 5×106/mL,取 100 μL 細胞懸液于 5 mL 試管中,加入 5 μL FITC 及 5 μL PI,25 ℃ 條件下避光孵育 15 min,加入 1×緩沖液 400 μL,1 h 內上機進行流式細胞檢測,每組重復檢測 3 次。
1.5 Western blot 法檢測 Bip、CHOP、P-SAPK/JNK 和 caspase-3 蛋白的表達
用預冷的 PBS 洗細胞 3 次,吸盡 PBS 后,加入含 1% PMSF 酶抑制劑及 1% 磷酸酶抑制劑的 RIPA 細胞裂解液約 400 μL 提取各組細胞總蛋白,冰上裂解 30 min 后轉移至離心管中,超聲震蕩使細胞核破裂后4 ℃ 離心(20 000 r/min,r=3.80 cm)15 min 去除沉淀,BCA 測定蛋白濃度,加 5×上樣緩沖液煮沸(100 ℃ 15 min),取相同質量的蛋白上樣,SDS-PAGE 凝膠電泳;轉移至 PVDF,5% 的 BSA 常溫下封閉 1 h,TBST 洗膜 3 次(每次 5 min),一抗(1∶1 000)4 ℃ 搖床孵育過夜,TBST 洗膜 3 次,二抗(1∶1 000)室溫孵育 1 h,TBST 洗膜 3 次后曝光顯影。利用圖像分析軟件 Fusion 對條帶灰度值進行定量分析,采用“目的蛋白條帶灰度值與內參蛋白條帶灰度值之比”表示靶蛋白的相對表達量,重復 3 次,取其均值。
1.6 統計學方法
采用 SPSS 17.0 統計軟件包處理數據,所有數據采用均數±標準差(
±s)表示,多組間均數比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用 LSD-t 檢驗。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 各組細胞的活性情況
高糖組和 JNK 激動劑組細胞的吸光度值明顯低于對照組(P<0.05),艾塞那肽組與對照組的吸光度值比較差異無統計學意義(P>0.05);艾塞那肽組的吸光度值明顯高于高糖組(P<0.05),JNK 激動劑組與高糖組的吸光度值比較差異無統計學意義(P>0.05);JNK 激動劑組吸光度值明顯低于艾塞那肽組(P<0.05)。見圖 1a。

a:示各組細胞活性檢測結果,①–④ 分別為對照組、高糖組、艾塞那肽組及JNK 激動劑組,與對照組比較、*
2.2 流式細胞儀檢測各組細胞的凋亡情況
高糖組和 JNK 激動劑組細胞的凋亡率明顯高于對照組(P<0.01),艾塞那肽組與對照組的細胞凋亡率比較差異無統計學意義(P>0.05),艾塞那肽組的細胞凋亡率明顯低于高糖組(P<0.01),JNK 激動劑組與高糖組比較差異無統計學意義(P>0.05),JNK 激動劑組的細胞凋亡率明顯高于艾塞那肽組(P<0.01)。見圖1b–圖1f。

a:電泳圖,①–④ 分別為對照組、高糖組、艾塞那肽組及JNK 激動劑組;b–e: 分別為Bip、CHOP、P-SAPK/JNK及caspase-3 蛋白表達水平檢測結果,①–④ 分別為對照組、高糖組、艾塞那肽組及JNK 激動劑組,與對照組比較、*
2.3 各組細胞中 Bip、CHOP、P-SAPK/JNK 及 caspase-3 蛋白的表達水平
各組細胞中的 Bip、CHOP、P-SAPK/JNK 以及 caspase-3 蛋白表達的定性結果見圖 2a,半定量結果見圖 2b–圖2e。與對照組比較,Bip、CHOP、P-SAPK/JNK 及 caspase-3 蛋白表達水平在高糖組明顯升高(P<0.01,分別增加 1.70、1.21、1.12、1.15 倍),艾塞那肽組與對照組比較差異均無統計學意義(P>0.05);P-SAPK/JNK 及 caspase-3 蛋白表達水平在 JNK 激動劑組也高于對照組(P<0.01,分別增加 1.14、1.22 倍),但 Bip 和 CHOP 蛋白表達水平在 JNK 激動劑組與對照組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。與高糖組比較,Bip、CHOP、P-SAPK/JNK及 caspase-3 蛋白表達水平在艾塞那肽組均明顯降低(P<0.05),Bip 及 CHOP 蛋白表達水平在 JNK 激動劑組明顯低于高糖組(P<0.01),但 P-SAPK/JNK 及 caspase-3 蛋白表達水平在高糖組和 JNK 激動劑組之間比較差異無統計學意義(P>0.05)。Bip 及 CHOP 蛋白表達水平在艾塞那肽組與 JNK 激動劑組之間比較差異無統計學意義(P>0.05),但 P-SAPK/JNK 及 caspase-3 蛋白表達水平在 JNK 激動劑組明顯高于艾塞那肽組(P<0.01)。
3 討論
糖尿病患者的傳統治療方法主要采取內科治療,主要包括對患者關于糖尿病的宣教、控制飲食、運動、口服降糖藥、胰島素的使用等,然而這需要長期治療且效果差,并不能滿意地控制該疾病的發展及并發癥的發生。
隨著外科手術技術及設備的不斷進步,手術成為治愈糖尿病的可能手段,尤其是 Ronx-en-Y 胃轉流術作為一種治療糖尿病的方法已得到國際醫學界的認可[10]。長期隨訪結果[11-17]發現,胃轉流術還可以明顯降低患者因糖尿病、心臟病等所引起的死亡率。雖然胃轉流手術治療 2 型糖尿病的具體機制尚未明確,但行胃轉流手術后血液中 GLP-1 明顯升高已得到證實[4-8]。同時 Rubino[18]認為,胃轉流術后腸-胰島軸內分泌激素的改變是手術治療 2 型糖尿病的重要機制,還認為可能與炎性反應因子、氧化應激、內質網應激、脂肪細胞因子、胰島素信號轉導、腸道菌群等多方面因素有關[19],其中胃腸道激素的研究深受重視。2004 年 Ozcan 等[20]則提出內質網應激是導致糖尿病、胰島素抵抗和肥胖發生的重要途徑。
本研究主要探索胃轉流術后升高的 GLP-1 治療糖尿病的分子機制,為臨床手術提供依據。本研究設置了對照組、高糖組、艾塞那肽組及 JNK 激動劑組,以探索胃轉流術后升高的 GLP-1 治療糖尿病與 JNK 信號通路的關系,結果發現,高糖刺激后的 INS-1 細胞增殖活性降低,細胞凋亡增加,參與內質網應激的相關特異性信號分子 CHOP 和 Bip 蛋白高表達,凋亡標志分子 caspase-3 及 P-SAPK/JNK 蛋白表達量增加,結果提示,高糖可以引起細胞內質網應激,同時內質網應激后導致細胞凋亡增加。有研究[20]發現,內質網應激介導的 β 細胞凋亡是糖尿病發病的重要機制。Wang 等[21]也發現,長期高糖處理可引起大鼠胰島素瘤細胞系 INS-1 細胞中內質網應激特征性標志分子如 CHOP 和 Bip 表達增加,推測長期高糖通過引起蛋白質合成的過度負荷導致內質網應激。
目前大多數學者[22-24]認可腸-胰島軸學說,即經十二指腸和近端空腸旁路,未充分消化的食物較早送至遠端回腸,減少近端小腸釋放胰島素抵抗因子,促進遠端小腸分泌以 GLP-1 為主的腸道激素,減少胰島 β 細胞凋亡,增加胰島素合成與釋放,改善外周組織對胰島素的敏感性。因此,有研究者[25]推測胰 GLP-1 可能是腸-胰島軸中降低血糖最核心的介導因子。本研究結果顯示,艾塞那肽組與高糖組比較,CHOP、Bip、caspase-3 及 P-SAPK/JNK 的表達量及凋亡率均明顯降低,結果提示,艾塞那肽抑制細胞內質網應激,減少細胞凋亡。JNK 激動劑組與對照組及艾塞那肽組比較,細胞增殖活性降低,細胞凋亡增加,caspase-3 及 P-SAPK/JNK 蛋白表達量增加,而與高糖組比較時 caspase-3 及 P-SAPK/JNK 蛋白表達量相當,結果提示,高糖誘導細胞內質網應激導致細胞凋亡可能與 JNK 信號通路有關,而艾塞那肽可以抑制內質網應激。
綜上所述,胃轉流手術可以通過調節 GLP-1 分泌增加來抑制胰島 β 細胞內質網應激,進而抑制 JNK 信號通路,保護胰島 β 細胞,減少細胞凋亡,從而達到治療 2 型糖尿病的效果。但現在進行的實驗方案有限,需進一步增加樣本量來證實及再尋找抑制內質網應激的另外通路。
2 型糖尿病是一種常見的、多發的內分泌失代謝性疾病,其發病環節主要是胰島素抵抗和胰島細胞功能受損。胃轉流手術在治療肥胖癥的同時也能治療 2 型糖尿病,并且能延緩甚至避免各種并發癥的發生和發展[1],雖然其具體機制尚未闡明,但腸-胰島軸內分泌激素的改變已獲得了廣泛認同[2],并且胃轉流手術后外周血中胰高血糖素樣肽-1(glucagon like peptide-1,GLP-1)水平會升高已得到許多文獻[3-7]的證實,是腸-胰島軸中控制 2 型糖尿病最核心的介導因子,可抑制誘導細胞凋亡并促進胰島細胞在體外培養的細胞增殖[8]。GLP-1 受體激動劑艾塞那肽是第 1 個獲得 FDA 批準用于臨床的短效 GLP-1 類似物類降糖藥[4]。現有研究[9]發現,內質網應激和炎癥反應是導致糖尿病、胰島素抵抗和肥胖發生的重要途徑。免疫球蛋白結合蛋白(immunoglobulinbinding protein,Bip)和 CCAAT 增強子結合蛋白同源蛋白(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein,CHOP)是內質網應激的特異性分子。caspase-3 是檢測細胞凋亡的特異性分子,應激活化蛋白激酶(P-SAPK)/c-Jun 氨基末端激酶(JNK)是 JNK 信號通路的一個蛋白分子。本研究旨在探索胃轉流手術后升高的 GLP-1 類似物艾塞那肽治療 2 型糖尿病的機制以及其與 P-SAPK/JNK 信號通路的關系。
1 材料與方法
1.1 主要材料
誘導 β 細胞系的小鼠胰島素瘤細胞(INS-1 細胞)購自上海華拓生物有限公司;培養基(DMEM 和 1640)、磷酸鹽緩沖溶液(PBS)、澳洲胎牛血清(FBS)及胰蛋白酶均購自美國 Gibco 公司;抗體包括 Bip、CHOP、caspase-3、P-SAPK/JNK 及 β-actin 購自美國 Cell Signaling Technology 公司;RIPA 裂解液、苯甲基磺酰氟(PMSF)酶抑制劑、磷酸酶抑制劑、十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)配制試劑盒、BSA 封閉液、山羊抗鼠、山羊抗兔、硝酸纖維素膜(PVDF)發光試劑盒(BeyoECL Plus)及 MTT 試劑盒購于碧云天生物技術公司;JNK 激動劑茴香霉素(anisomycin)購于 Selleck 公司;艾塞那肽購于美國 MCE 公司;FITC Annexin Ⅴ凋亡試劑盒購買于 BD 公司。
1.2 細胞分組及培養
根據對 INS-1 細胞的不同處理條件,將對數生長期的細胞采用隨機抽簽法分為 4 組:對照組、高糖組、艾塞那肽組及 JNK 激動劑組。① 對照組,采用培養基中胎牛血清濃度為 10%、雙抗濃度為 1%,于 37 ℃、5% CO2 孵箱中培養,每隔 24 h 換液 1 次。② 高糖組采用間斷性高糖刺激即 30 mmol/L 高糖培養基與完全培養基每隔 24 h 交替培養。③ 艾塞那肽組為高糖+100 nmol/L 艾塞那肽與完全培養基+100 nmol/L 艾塞那肽 24 h 交替培養。④ JNK 激動劑組前 5 d 的培養為高糖+100 nmol/L 艾塞那肽與完全培養基+100 nmol/L 艾塞那肽每隔 24 h 交換培養液,最后 2 d 加入含 250 μg/L JNK 激動劑茴香霉素培養基處理。培養后第 7 天時提取總蛋白保存于–80 ℃ 冰箱備用。
1.3 MTT 法檢測各組細胞的活性
經過不同培養刺激至第 7 天時取各組實驗細胞,每瓶加入 2 mL MTT 液,37 ℃ 避光孵育 4 h,棄去液體,各瓶加入 2 mL 二甲基亞砜振蕩 15 min。每組細胞在 96 孔板上均設置 5 個復孔,每孔分別吸取 200 μL 細胞懸液,用酶標儀檢測其在 490 nm 波長下的吸光度值。
1.4 流式細胞儀檢測細胞凋亡
各組培養至第 7 天時的細胞用胰蛋白酶消化 1 min,溫柔吹打細胞,1 000 r/min(r=25.13 cm)離心 5 min,用預冷的 PBS 洗滌 3 次,重懸細胞計數至 5×106/mL,取 100 μL 細胞懸液于 5 mL 試管中,加入 5 μL FITC 及 5 μL PI,25 ℃ 條件下避光孵育 15 min,加入 1×緩沖液 400 μL,1 h 內上機進行流式細胞檢測,每組重復檢測 3 次。
1.5 Western blot 法檢測 Bip、CHOP、P-SAPK/JNK 和 caspase-3 蛋白的表達
用預冷的 PBS 洗細胞 3 次,吸盡 PBS 后,加入含 1% PMSF 酶抑制劑及 1% 磷酸酶抑制劑的 RIPA 細胞裂解液約 400 μL 提取各組細胞總蛋白,冰上裂解 30 min 后轉移至離心管中,超聲震蕩使細胞核破裂后4 ℃ 離心(20 000 r/min,r=3.80 cm)15 min 去除沉淀,BCA 測定蛋白濃度,加 5×上樣緩沖液煮沸(100 ℃ 15 min),取相同質量的蛋白上樣,SDS-PAGE 凝膠電泳;轉移至 PVDF,5% 的 BSA 常溫下封閉 1 h,TBST 洗膜 3 次(每次 5 min),一抗(1∶1 000)4 ℃ 搖床孵育過夜,TBST 洗膜 3 次,二抗(1∶1 000)室溫孵育 1 h,TBST 洗膜 3 次后曝光顯影。利用圖像分析軟件 Fusion 對條帶灰度值進行定量分析,采用“目的蛋白條帶灰度值與內參蛋白條帶灰度值之比”表示靶蛋白的相對表達量,重復 3 次,取其均值。
1.6 統計學方法
采用 SPSS 17.0 統計軟件包處理數據,所有數據采用均數±標準差(
±s)表示,多組間均數比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用 LSD-t 檢驗。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 各組細胞的活性情況
高糖組和 JNK 激動劑組細胞的吸光度值明顯低于對照組(P<0.05),艾塞那肽組與對照組的吸光度值比較差異無統計學意義(P>0.05);艾塞那肽組的吸光度值明顯高于高糖組(P<0.05),JNK 激動劑組與高糖組的吸光度值比較差異無統計學意義(P>0.05);JNK 激動劑組吸光度值明顯低于艾塞那肽組(P<0.05)。見圖 1a。

a:示各組細胞活性檢測結果,①–④ 分別為對照組、高糖組、艾塞那肽組及JNK 激動劑組,與對照組比較、*
2.2 流式細胞儀檢測各組細胞的凋亡情況
高糖組和 JNK 激動劑組細胞的凋亡率明顯高于對照組(P<0.01),艾塞那肽組與對照組的細胞凋亡率比較差異無統計學意義(P>0.05),艾塞那肽組的細胞凋亡率明顯低于高糖組(P<0.01),JNK 激動劑組與高糖組比較差異無統計學意義(P>0.05),JNK 激動劑組的細胞凋亡率明顯高于艾塞那肽組(P<0.01)。見圖1b–圖1f。

a:電泳圖,①–④ 分別為對照組、高糖組、艾塞那肽組及JNK 激動劑組;b–e: 分別為Bip、CHOP、P-SAPK/JNK及caspase-3 蛋白表達水平檢測結果,①–④ 分別為對照組、高糖組、艾塞那肽組及JNK 激動劑組,與對照組比較、*
2.3 各組細胞中 Bip、CHOP、P-SAPK/JNK 及 caspase-3 蛋白的表達水平
各組細胞中的 Bip、CHOP、P-SAPK/JNK 以及 caspase-3 蛋白表達的定性結果見圖 2a,半定量結果見圖 2b–圖2e。與對照組比較,Bip、CHOP、P-SAPK/JNK 及 caspase-3 蛋白表達水平在高糖組明顯升高(P<0.01,分別增加 1.70、1.21、1.12、1.15 倍),艾塞那肽組與對照組比較差異均無統計學意義(P>0.05);P-SAPK/JNK 及 caspase-3 蛋白表達水平在 JNK 激動劑組也高于對照組(P<0.01,分別增加 1.14、1.22 倍),但 Bip 和 CHOP 蛋白表達水平在 JNK 激動劑組與對照組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。與高糖組比較,Bip、CHOP、P-SAPK/JNK及 caspase-3 蛋白表達水平在艾塞那肽組均明顯降低(P<0.05),Bip 及 CHOP 蛋白表達水平在 JNK 激動劑組明顯低于高糖組(P<0.01),但 P-SAPK/JNK 及 caspase-3 蛋白表達水平在高糖組和 JNK 激動劑組之間比較差異無統計學意義(P>0.05)。Bip 及 CHOP 蛋白表達水平在艾塞那肽組與 JNK 激動劑組之間比較差異無統計學意義(P>0.05),但 P-SAPK/JNK 及 caspase-3 蛋白表達水平在 JNK 激動劑組明顯高于艾塞那肽組(P<0.01)。
3 討論
糖尿病患者的傳統治療方法主要采取內科治療,主要包括對患者關于糖尿病的宣教、控制飲食、運動、口服降糖藥、胰島素的使用等,然而這需要長期治療且效果差,并不能滿意地控制該疾病的發展及并發癥的發生。
隨著外科手術技術及設備的不斷進步,手術成為治愈糖尿病的可能手段,尤其是 Ronx-en-Y 胃轉流術作為一種治療糖尿病的方法已得到國際醫學界的認可[10]。長期隨訪結果[11-17]發現,胃轉流術還可以明顯降低患者因糖尿病、心臟病等所引起的死亡率。雖然胃轉流手術治療 2 型糖尿病的具體機制尚未明確,但行胃轉流手術后血液中 GLP-1 明顯升高已得到證實[4-8]。同時 Rubino[18]認為,胃轉流術后腸-胰島軸內分泌激素的改變是手術治療 2 型糖尿病的重要機制,還認為可能與炎性反應因子、氧化應激、內質網應激、脂肪細胞因子、胰島素信號轉導、腸道菌群等多方面因素有關[19],其中胃腸道激素的研究深受重視。2004 年 Ozcan 等[20]則提出內質網應激是導致糖尿病、胰島素抵抗和肥胖發生的重要途徑。
本研究主要探索胃轉流術后升高的 GLP-1 治療糖尿病的分子機制,為臨床手術提供依據。本研究設置了對照組、高糖組、艾塞那肽組及 JNK 激動劑組,以探索胃轉流術后升高的 GLP-1 治療糖尿病與 JNK 信號通路的關系,結果發現,高糖刺激后的 INS-1 細胞增殖活性降低,細胞凋亡增加,參與內質網應激的相關特異性信號分子 CHOP 和 Bip 蛋白高表達,凋亡標志分子 caspase-3 及 P-SAPK/JNK 蛋白表達量增加,結果提示,高糖可以引起細胞內質網應激,同時內質網應激后導致細胞凋亡增加。有研究[20]發現,內質網應激介導的 β 細胞凋亡是糖尿病發病的重要機制。Wang 等[21]也發現,長期高糖處理可引起大鼠胰島素瘤細胞系 INS-1 細胞中內質網應激特征性標志分子如 CHOP 和 Bip 表達增加,推測長期高糖通過引起蛋白質合成的過度負荷導致內質網應激。
目前大多數學者[22-24]認可腸-胰島軸學說,即經十二指腸和近端空腸旁路,未充分消化的食物較早送至遠端回腸,減少近端小腸釋放胰島素抵抗因子,促進遠端小腸分泌以 GLP-1 為主的腸道激素,減少胰島 β 細胞凋亡,增加胰島素合成與釋放,改善外周組織對胰島素的敏感性。因此,有研究者[25]推測胰 GLP-1 可能是腸-胰島軸中降低血糖最核心的介導因子。本研究結果顯示,艾塞那肽組與高糖組比較,CHOP、Bip、caspase-3 及 P-SAPK/JNK 的表達量及凋亡率均明顯降低,結果提示,艾塞那肽抑制細胞內質網應激,減少細胞凋亡。JNK 激動劑組與對照組及艾塞那肽組比較,細胞增殖活性降低,細胞凋亡增加,caspase-3 及 P-SAPK/JNK 蛋白表達量增加,而與高糖組比較時 caspase-3 及 P-SAPK/JNK 蛋白表達量相當,結果提示,高糖誘導細胞內質網應激導致細胞凋亡可能與 JNK 信號通路有關,而艾塞那肽可以抑制內質網應激。
綜上所述,胃轉流手術可以通過調節 GLP-1 分泌增加來抑制胰島 β 細胞內質網應激,進而抑制 JNK 信號通路,保護胰島 β 細胞,減少細胞凋亡,從而達到治療 2 型糖尿病的效果。但現在進行的實驗方案有限,需進一步增加樣本量來證實及再尋找抑制內質網應激的另外通路。