糖尿病的分子机制教案解析.ppt

什么是胰岛素抵抗 IR是指机体在一定量的胰岛素水平作用下,葡萄糖摄取和处理能力降低,肌细胞和脂肪细胞不能利用糖,以及肝细胞不能有效抑制糖原分解和糖异生,而向血中释放过多葡萄糖,致使血糖浓度增高。 (1)从胰岛素基因水平 胰岛β细胞凋亡 炎症应激 氧化应激 内质网应激 糖毒性作用 脂毒性作用 炎症应激 氧化应激 一·实验目的 进一步寻找新的目的基因 二·实验原理 有方向：根据已有的方向进一步深入 无方向：用基因芯片的方法高通量筛选 科研的基本方法 伽利略：问题 提出猜想 设计实验方案 修正假说 结果对比 实验验证 （一）立题 提出问题：该往哪个方向研究？ 是围绕胰腺展开 直面疾病 还是舍而取其次转攻其他相关的器官？ 文献查询：胰腺 肾脏 原则： 实用性：有一定的临床研究价值 可行性：在实验中不超过现有的实验条件 科学性：尽量根据已有的一些研究成果缩小一下目标范围 先进性：采用交心的前沿的技术和方法，以较先进的理论 作为研究的指导 三 实验设计 根据一中筛选的可疑基因， 通过查询相关文献进一步去除已知的基因 筛选出新的可疑基因 再按可疑度的高低逐个依次研究 于是问题到这一步转化成了：如何确定找到一个可疑的基因是否为致病基因 1·比较该基因在不同物种之间的分布 原因：人和实验动物（如老鼠）毕竟是不同的， 有些基因实验动物有而人没有， 因此对人类而言也没有进一步的临床意义 关于如何符合： 可以分不同的层次展开 1·细胞水平：对人类某些组织细胞进行离体培养， 对某些基因进行操作（如基因的敲除、沉默、 低表达、过表达） 观察其对细胞的影响 2·个体水平：小鼠 猴子 猩猩 验证思路 实例： 1.材料： 2.细胞培养： 5% CO2 33摄氏度 3.细胞分组 4.western blotting 检测 NICIDI 的表达 5.统计学处理 展望： 分子生物学家： 在我心中，有一个梦，能用基因治疗所有的痛； 万千基因，谁是真的元凶，愿患者生命从此与过往不同； 分子魂，基因梦，魂牵梦萦是动力的泵。 胰岛素受体底物IRS 基因突变 编码胰岛素受体IRS的基因发生突变导致正常irs减少引起IR 其他因素导致异常 肿瘤坏死因子(TNF)α和代谢物(多为FFA、葡萄糖)均可促使IRS的丝氨酸磷酸化而抑制酪氨酸磷酸化和胰岛素信号转导,从而导致IR;长期高血糖促使蛋白激酶C活化,催化胰岛素受体底物丝氨酸磷酸化,抑制PI-3K活性,导致IR IKK-β的活化进而催化胰岛素受体底物 (IRS)特定部位的Ser/Thr残基磷酸化，抑制信号分子的Tyr残基磷酸化,导致IR。 磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K) 游离脂肪酸(FFA)释放增多，血清FFA的升高可引起骨骼肌、肝脏的PI-3K活性降低，胰岛素的信号传导通路中断， 致使葡萄糖无法进入细胞内参与代谢，引起IR。 葡萄糖激酶 1b 1c 2 3 7 8 9 10 Exon GCK结构示意图 4 5 6 1a 在起病早期或伴明显家族史的常见型2型糖尿病中见到GCK内含子1b变异。导致该酶的结构改变从而无法将葡萄糖转化为6-磷酸葡萄糖。 血糖增高 GCK表达 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 胰岛素分泌 肝糖元合成 糖原合成酶 在周围组织对葡萄糖的非氧化摄取、合成糖原的过程中，糖原合成酶（GSY）基因产物起到重要作用。这一过程的受阻可引起周围组织对胰岛素的抵抗IR， 在2型糖尿病患者GSY基因中发现了双核苷酸复序列多态性（TG）。它位于1