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第42卷第7期
·930 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2022年7月
刺激胰岛内皮细胞释放生长因子,激活β细胞中的
3 讨 论
PI3K/AKT 信号以增加其增殖 [16] 。表皮生长因子通
妊娠是一个逐渐发生生理性胰岛素抵抗的过 过 PI3K/AKT 和 MAPK 通路激活存活蛋白 survivin,
程,正常情况下胰岛β细胞通过代偿性增殖来维持 抑制β细胞凋亡 [17] 。这些过程和通路异常可能导致
孕期的糖代谢平衡,而 IUGR 个体在胚胎期和新生 IUGR小鼠孕期发生胰岛功能障碍。
儿早期胰岛发育和功能出现损害,成年后是否能应 本研究发现 lncRNA Neat1、FTX 在小鼠怀孕后
对妊娠这一代谢压力测试不得而知,目前关于 表达量改变,并可能分别通过 MAPK 途径、PI3K/
IUGR 孕期的 IUGR 小鼠研究未见报道。本研究首 AKT途径影响小鼠孕期胰岛细胞增殖及功能,提示
次对 IUGR 孕鼠胰岛转录组进行高通量测序分析, lncRNA 的表达在妊娠期这个特殊的时间段受到严
为深入探究其发病机制提供理论基础。 格的调控。既往研究发现Neat1可以通过调节细胞
越来越多的报道显示 lncRNA 影响胰岛细胞的 的增殖及凋亡,导致疾病的发生,如肿瘤、白血病及
发育和功能、糖尿病的发生发展和 IUGR 的发病过 糖尿病肾病 [18] 。研究证实,lncRNA Neat1 在宫内
程。研究发现,lncRNA paupar 通过调控 pax6 促进 发育迟缓模型的绒毛滋养细胞中表达上调 [19] ,提
了胰岛α细胞的发育和功能 [10] ;lncRNA hottip 通过 示 Neat1 与特发性 IUGR 胎儿的胎盘功能障碍有
调节 p38⁃MAPK 通路改善糖尿病视网膜病变 [11] ;本 关,而 Neat1 在 IUGR 孕鼠胰岛发育、胰岛结构及功
课题组前期研究表明,lncRNA TUG1 参与了 IUGR 能维持中的作用及机制尚未见报道。lncRNA FTX
致 2 型糖尿病胰岛功能损伤的过程 [1] 。此外, 参与多种疾病的发生、发展,如lncRNA FTX 通过调
lncRNA 在小鼠妊娠期不同阶段动态表达,其中 节 miR⁃192⁃5p/EIF5A2 轴促进直肠癌的进展 [20] ,通
lncRNA Gm16308(lnc03)促进小鼠妊娠期胰岛β细 过海绵化 miRNA⁃22 调节 pten/PI3K/AKT 信号通路
胞增殖 [12] ,而 lncRNA 表达谱的改变可诱发妊娠期 而减少新生小鼠心肌细胞肥大 [21] ,但 FTX 在胰岛
糖尿病 [13] ,Zhang 等 [14] 证明了 lncRNA MALAT1 在妊 中尚未被研究。本研究在 IUGR 孕鼠和正常孕鼠
娠期糖尿病孕妇组血清中的表达水平高于正常孕 胰岛中检测lncRNA Neat1和FTX 的表达水平,差异
妇组。 有统计学意义。不同糖浓度刺激 min6 细胞后,发
本课题组前期实验结果显示:小鼠孕期存在胰 现二者的表达受糖浓度影响,lncRNA这一特点可能
岛增殖,但IUGR雌鼠孕期较正常小鼠孕期胰岛β细 在IUGR孕鼠发生糖耐量异常过程中发挥作用。测
胞增殖能力减弱,胰岛大小及数量增加较少,出现 序结果还发现 lncRNA FTX 与其靶 mRNA 均为 trans
糖耐量异常,为进一步探讨其发病原因,本研究对 作用,lncRNA Neat1 与 Frmd8(mRNA)为 cis 作用,
IUGR 孕鼠胰岛进行全转录组测序及分析,结果提 余为 trans 作用,结合 lncRNA 和 mRNA 的互作分析
示,差异lncRNA的靶mRNA、差异mRNA的GO分析 (图 4A、5A、6A)可见,同一种 lncRNA 可以通过不
中 BP 集中于细胞及组织过程、生物调节、代谢及应 同的互作方式调控不同 mRNA 的表达,而同一种
激过程,CC集中在细胞及器官、胞膜等过程,MF集中 lncRNA 和同一种 mRNA 之间可以存在不同的互作
于整合、催化活性、转运活性、分子功能调节等,这些 方式,这是因为不同的作用方式在lncRNA和mRNA
基因均可对IUGR妊娠期胰岛功能产生影响,如能量 核苷酸链上所在的位置和区域不同。
代谢、β细胞周期调节及胰岛素胞吐过程等变化。 文献表明,lncRNA 可能通过充当 miRNA 海绵
KEGG 富集分析显示差异 lncRNA 的靶 mRNA、差异 并调节 mRNA 转录后沉默而起到基因调节剂的作
mRNA主要集中在代谢通路、癌症通路、次生代谢产 用 ,本课题组正在实验验证测序结果中的互作关
[3]
物的生物合成、PI3K⁃AKT通路及MAPK通路。这表 系,若干扰或过表达 lncRNA 后,其靶 mRNA 的表达
明 IUGR 孕鼠和正常孕鼠在合成代谢、分解代谢以 量随之发生相应的变化,接下来再深入探讨其中是
及癌症的发生发展方面存在差异。 否涉及lncRNA⁃miRNA⁃mRNA这一“海绵”作用。
PI3K/AKT、MAPK 通路在维持胰岛β细胞增殖 本研究通过对IUGR孕鼠胰岛RNA进行高通量
和存活方面起着关键作用。文献报道,催乳素受体 测序,筛选出了 IUGR 孕鼠和正常孕鼠差异表达的
和 PI3K(AKT、mTOR、p70S6K)通路、MAPK(MEK、 lncRNA 及 mRNA,并对差异 lncRNA 的靶 mRNA 进
ERK1/2)通路参与大鼠妊娠期胰岛质量的增加和葡 行GO、KEGG分析,为研究IUGR小鼠妊娠期发生胰
萄糖敏感性的增强 [15] 。妊娠期胎盘生长因子可能 岛功能障碍提供了理论基础。在此基础上,进一步