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    這些細胞因子還通過協(xié)同作用發(fā)揮作用。在體外環(huán)境中，TNF-α和IFN-γ均無法單獨誘導(dǎo)β細胞凋亡，而單獨使用IL-1β僅有輕微的促凋亡效應(yīng)。然而但這些細胞因子協(xié)調(diào)發(fā)揮效應(yīng)時，其誘導(dǎo)凋亡的作用大大增強[18] 。這些細胞因子還可促進誘導(dǎo)型一氧化碳合酶（iNOS）合成，產(chǎn)生大量NO。iNOS啟動子區(qū)包含NF-κB的兩個可被IL- 1β和TNF-α激活結(jié)合位點和一個可被IFN-γ激活的STAT-1結(jié)合位點。

    NO是對細胞功能和凋亡存在著濃度依賴性的復(fù)雜作用，高濃度的NO引起DNA斷裂，激活p53，活化PARP引起由于DNA修復(fù)時ATP耗竭所導(dǎo)致的細胞凋亡。此外，高濃度的NO還可與半胱氨酸、酪氨酸發(fā)生直接化學(xué)反應(yīng)，修飾蛋白影響蛋白功能。NO還可調(diào)節(jié)NF-κB和AP-1活性，與其他轉(zhuǎn)錄因子的鋅指蛋白域相互作用，調(diào)節(jié)β細胞凋亡 [19] 。

    2.2 1型糖尿病β細胞凋亡的遏制

    目前認為，T淋巴細胞是引起β細胞凋亡的效應(yīng)細胞，巨噬細胞和樹狀突細胞作為抗原呈遞細胞和氧自由基以及其他細胞毒性因子的釋放細胞在β細胞凋亡中起著重要作用，然而FASL、IL-1β、IFN-γ、TNF-α和NO等細胞因子，哪個因子在β凋亡中起著至關(guān)重要的作用還有爭議。但隨著人們對胰島β細胞調(diào)亡機制、調(diào)節(jié)因素及其與糖尿病關(guān)系的認識，胰島β細胞凋亡遏制的研究將為臨床防止T1DM提供新途徑。其一，消除或抑制促凋亡因素：對于1型糖尿病，自身免疫性破壞是胰島β細胞損害的主要原因，故通過誘導(dǎo)免疫耐受、免疫赦免、阻斷細胞因子及NO的作用具有重要意義。誘導(dǎo)免疫耐受方面，可通過在胸腺內(nèi)轉(zhuǎn)基因表達胰島素或胸腺內(nèi)注射胰島提取物質(zhì)、胰島B鏈、谷氨酸脫羧酶65等可清除與胰島或B細胞抗原反應(yīng)的胸腺細胞；口服自身抗原可經(jīng)旁路抑制產(chǎn)生免疫耐受；阻斷T細胞激活所需的協(xié)同刺激信號。如 CTLA4-Ig，阻斷協(xié)同刺激分子CD28-B7相互作用致T細胞無反應(yīng)或凋亡等。同時，機體有些部位如睪丸可通過表達FasL誘導(dǎo)Fas浸潤T細胞凋亡而獲得免疫赦免，將表達 FasL的成肌細胞與胰島共同移植，能顯著延長胰島存活期。但也有實驗顯示。轉(zhuǎn)基因表達FasL的鼠同源胰島移植物卻受到中性粒細胞的破壞而萎縮，而抗FasL抗體能減輕胰島炎、防止胰島B細胞凋亡的發(fā)生。

    Turvey等研究認為，除非能防止FasL依賴性的中性粒細胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，否則，通過異位表達FasL誘導(dǎo)浸潤T細胞凋亡而防止移植物被排斥的策略就不可能實現(xiàn)。還可抑制或阻斷細胞因子及NO的促凋亡作用。如轉(zhuǎn)基因表達IL-1受體拮抗蛋白（1RAP）、蛋白IB235（Islet—brain）1和IB2、 JNK抑制劑－細胞通透肽均可防止IL-1β誘導(dǎo)的胰島β細胞死亡。IGF-I對細胞因子介導(dǎo)的細胞死亡也有保護效應(yīng)，NOS抑制劑、Ca2+ 螯合物及Ca2+ 依賴性蛋白酶 Calpain的抑制劑均可阻斷NO供體SNAP誘導(dǎo)的胰島β細胞凋亡。其二，干預(yù)細胞凋亡過程保護胰島：通過阻斷死亡受體信號傳導(dǎo)途徑如誘導(dǎo)Fas相關(guān)的死亡區(qū)域 （FADD）、TNFR相關(guān)的死亡區(qū)域（TRADD）失功能突變可以防止TNFR和Fas介導(dǎo)的凋亡。增加抗凋亡蛋白的表達如轉(zhuǎn)染Bc1-2基因可以防止免疫反應(yīng)介導(dǎo)的胰島β細胞損傷，轉(zhuǎn)基因表達Bc1-xL的胰島β細胞系生存能力增強。還可經(jīng)抑制caspose的作用如轉(zhuǎn)基因表達caspase-l，-8的抑制劑CrmA降低β細胞對致糖尿病性T細胞的易感性，減少 NOD鼠糖尿病的發(fā)生。另外熱休克 蛋白（Hsp）的表達可通過保護線粒體功能、抑制應(yīng)激激活的蛋白激酶及p38激酶的激活、防止p53介導(dǎo)的Bax基因轉(zhuǎn)錄激活而發(fā)揮抗凋亡作用。

    3. 2型糖尿病和β細胞凋亡

    2型糖尿病是一個進展性疾病，盡管胰島β細胞分泌胰島素不足和胰島素抵抗在2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展中誰起主導(dǎo)作用仍是一個爭議的問題：過去認為胰島素抵抗在2 型糖尿病病理生理機制中占主要位置，現(xiàn)在越來越多地認識到胰島β細胞分泌胰島素不足在2型糖尿病發(fā)生發(fā)展中起重要作用。一般來說，胰島產(chǎn)生胰島素的能力決定于β細胞的數(shù)量和β細胞的功能性活動。外周胰島素抵抗和隨之而來的胰島素需求的不斷增加都是通過β細胞活動和（或） β細胞團塊的增加實現(xiàn)的。胰島β細胞功能障礙是2型糖尿病發(fā)生的必要條件，胰島β細胞凋亡是造成胰島素分泌能力絕對下降的重要因素，β細胞凋亡在2型糖尿病的發(fā)病機制中起了重要的作用。

    3.1 2型糖尿病患者增加β細胞凋亡的主要原因

    引起β細胞凋亡的機制尚不清楚，但是許多因素牽涉在內(nèi)，如高血糖癥、高脂血癥、胰島淀粉樣物質(zhì)的沉積，或這些因素的聯(lián)合作用，使機體的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性逐漸破壞，而出現(xiàn)明顯的糖尿病，并引起各種急慢性并發(fā)癥?，F(xiàn)將可能引起2型糖尿病胰島β細胞凋亡增加的機制簡單分述如下：

    3.1.1 “糖毒性”作用

    糖尿病是以血糖升高為臨床特點，高血糖對機體的不良影響，稱為“葡萄糖毒性作用”。高血糖對β細胞的損傷作用是導(dǎo)致β細胞功能缺陷的重要因素。葡萄糖通過葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白進入胰島β細胞，被磷酸化后，可進入許多代謝途徑，包括糖酵解。正常的β細胞可根據(jù)長期的營養(yǎng)狀態(tài)調(diào)節(jié)胰島素分泌能力，β細胞還能通過增殖來適應(yīng)更長期的變化。但在長期高血糖水平下，胰島β細胞凋亡增多而增殖減少，從而減少有功能的β細胞數(shù)量。長期高血糖增加β細胞凋亡的具體作用機制可能與以下因素有關(guān)：

    （1） 長期高血糖可能影響參與凋亡的基因表達，通過改變Bcl蛋白家族之間的平衡來調(diào)節(jié)β細胞凋亡水平[20] 。Federici等發(fā)現(xiàn)在高葡萄糖（16.7mmol/L） 條件下，高血糖能夠持續(xù)增加促凋亡基因Bad、Bid、Bik的表達，減少Bcl-xl抗凋亡基因的表達，而對Bcl-2抗凋亡基因的表達沒有影響。高血糖打破了促凋亡和抗凋亡之間的平衡，并向著凋亡的方向發(fā)展，促進胰島細胞凋亡。

    （2）糖毒性的生物化學(xué)機制可能是由慢性氧化應(yīng)激引起。氧化和抗氧化作用失衡所致的氧化應(yīng)激引起胰島β細胞凋亡[21] 。

    （3） 高血糖可通過上調(diào)Fas受體和刺激FasL表達引起胰島β 細胞凋亡。2型糖尿病可能是一個炎癥性過程，高血糖誘導(dǎo)β細胞產(chǎn)生炎性細胞因子 IL-1β，IL-1β激活NF-κB而觸發(fā)通過上調(diào)Fas受體而引起β細胞的凋亡。

    （4）Liu[22] 等提出糖毒性誘導(dǎo)β細胞凋亡的機制之一可能是葡萄糖的代謝影響O-連接的N-乙酰胺基G對細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的修飾，產(chǎn)生對糖負荷的適應(yīng)，導(dǎo)致β細胞凋亡。

    3.1.2 “脂毒性”作用

    2型糖尿病患者存在脂代謝紊亂，常有血漿游離脂肪酸（FFA）的升高。FFA對β細胞的影響是雙向的，有研究提示短期高濃度FFA可顯著刺激胰島素分泌，而長期高水平的血漿FFA濃度可導(dǎo)致胰島β細胞分泌功能受損，胰島素釋放減少，即發(fā)生脂毒性作用。FFA的脂毒性作用最終可致β細胞凋亡增加，為了區(qū)別于其它原因?qū)е碌牡蛲?，將這種FFA引起的凋亡稱之為脂凋亡。研究表明，長期暴露于高FFA可引起人和鼠胰島β細胞脂質(zhì)過載，細胞增生下調(diào)、凋亡增加，胰島素分泌減少[23-24] 。Shimabukuro[25] 等提出FFA可通過增加合成鞘髓磷脂醇產(chǎn)物一?；拾贝迹ㄒ粋€細胞凋亡信息分子）導(dǎo)致β細胞凋亡，?；拾贝伎缮险{(diào)NF-κB的表達，而后者又可上調(diào)NO合酶的表達，使NO產(chǎn)生增加；FFA可以通過一氧化氮獨立機制的影響使正常的胰島β細胞凋亡。甘油三酯是細胞內(nèi)FFA的來源，胰島素具有激活脂蛋白酯酶的作用，其相對不足時，血漿乳糜微粒和極低密度脂蛋白顆粒中的TG降解發(fā)生障礙，使血中甘油三酯水平升高。胰島素抵抗可引起高甘油三酯血癥，而后者又可影響胰島素的活性，反過來導(dǎo)致胰島素抵抗，造成惡性循環(huán)，因此高甘油三酯血癥在糖尿病的發(fā)展過程中起著重要作用。Shimabukuro[25] 等用5mmol/L 的甘油三酯孵育正常大鼠胰島72小時，胰島的分泌功能較對照組降低。并且甘油三酯可使胰島內(nèi)由于細胞凋亡而產(chǎn)生的DNA條帶增加l5倍，而DNA條帶的增加是細胞凋亡的特征之一，因此高甘油三酯本身可能引起β細胞凋亡。

    3.1.3 葡萄糖脂肪毒性作用

    2型糖尿病的β細胞功能缺陷是一個進展過程，脂肪酸（FA）作用與其共存的葡萄糖濃度有很大的關(guān)系。血糖正常時，慢性升高的FA就會在線粒體中被迅速氧化，不會損害β細胞功能；相反，當FA和血糖濃度都升高，F(xiàn)A酯化的代謝產(chǎn)物的積累可能會抑制葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素分泌和胰島素的基因表達，β細胞的功能就會受到極大的損害。Jacqueminet等的研究證明，在低糖濃度時，胰島素分泌和胰島素的基因表達正常，而在高糖濃度時卻明顯下降；隨之他們研究又發(fā)現(xiàn)軟脂酸鹽誘導(dǎo)的細胞內(nèi)甘油三酯的集聚僅在高糖存在時出現(xiàn)，依賴葡萄糖的中性脂質(zhì)的聚集與胰島素mRNA的水平的聯(lián)系是反向的。葡萄糖毒性和脂肪毒性的這種緊密相聯(lián)在某種意義上說高血糖是脂毒性出現(xiàn)的必需條件，進一步來說，脂毒性可認為是糖毒性的一個機制，活性氧簇的產(chǎn)生可能是葡萄糖毒性和脂毒性共有的機制，胰島在軟脂酸中的暴露誘導(dǎo)活性氧簇的產(chǎn)生[26] ，用二甲雙胍治療胰島能夠防止FA的惡化作用[27] 。因此可以認為：在損害β細胞功能上，葡萄糖毒性和脂毒性相互依賴地集中于這一點，且有協(xié)同作用。

    3.1.4 胰島淀粉樣多肽（1APP）的沉積

    lAPP為37氨基酸多肽，又稱為胰淀素，是胰島β細胞的正常分泌產(chǎn)物，與胰島素合成及分泌并行，其中第20～29位氨基酸序列是lAPP形成淀粉樣纖維蛋白沉積的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。IAPP容易積存在β細胞之間，或β細胞和其他內(nèi)分泌細胞之間，從而減少了有功能的β細胞數(shù)目和分泌區(qū)域。尸檢發(fā)現(xiàn)，90％的2型糖尿病患者胰島中有淀粉樣纖維蛋白沉積，伴B細胞數(shù)量減少40％～60％，且胰島淀粉樣變性程度與糖尿病的病變程度一致，提示IAPP可能造成T2DM 胰島B細胞數(shù)量減少。人LAPP可誘導(dǎo)細胞凋亡 [28] ，且二者呈劑量相關(guān)性；有絲分裂期的胰島細胞對人IAPP誘導(dǎo)的β細胞凋亡較分裂間期的細胞更敏感[29] 。轉(zhuǎn)入人lAPP基因的純合子肥胖小鼠在高糖、高脂飲食、生長激素或糖皮質(zhì)激素處理后胰島內(nèi)很快出現(xiàn)大量IAPP變性沉積，β細胞凋亡水平大于復(fù)制水平，數(shù)量下降，最終發(fā)展為2型糖尿病[30-31] 。lAPP聚集物在胰島形成淀粉樣纖維素，中等大小的lAPP聚集物，通過膜破壞對胰島細胞有“細胞毒性作用”，誘導(dǎo)胰島細胞的凋亡[32] 。 3.2 2型糖尿病患者β細胞凋亡的分子機制 2型糖尿病患者β細胞量減少主要原因是由于凋亡增加，糖毒性、糖脂毒性炎癥介質(zhì)和胰淀素的沉積是導(dǎo)致2型糖尿病患者β細胞凋亡的原因。這些因素主要是通過炎癥應(yīng)激、氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等分子機制調(diào)控β細胞凋亡。