沙格列汀通過抑制SDF-1降解促進2型糖尿病大鼠胰島β細胞增殖

邢云芝，李春君，丁敏，于倩，于德民

沙格列汀通過抑制SDF-1降解促進2型糖尿病大鼠胰島β細胞增殖

邢云芝，李春君，丁敏，于倩，于德民△

目的探討二肽基肽酶Ⅳ（DPP-4）抑制劑沙格列汀促進糖尿病大鼠胰島β細胞增殖的相關機制。方法將SD大鼠隨機分為對照（NC）組（n=10）、糖尿?。―M）組（n=10）和沙格列汀治療（DM-S）組（n=10）。DM-S組給予沙格列汀1 mg/（kg·d）灌胃12周。高糖鉗夾法測胰島功能，免疫熒光雙染觀察胰腺組織中α細胞、β細胞及DPP-4、基質細胞生成因子（SDF）-1的表達，PCNA免疫染色觀察胰島β細胞增殖，Western Blot法檢測絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶（Akt）、p-Akt、β-catenin及free-β-catenin的表達，Real Time-PCR法檢測基因c-myc及cyclinD1的表達。結果與NC組相比，DM組大鼠血糖明顯升高，胰島分泌功能明顯受損，胰島β細胞明顯減少。與DM組相比，沙格列汀明顯抑制DPP-4表達，減少SDF-1降解，增加胰島β細胞增殖，改善胰島功能及病理學損害。結論DPP-4抑制劑沙格列汀能夠明顯改善胰島功能，其機制與抑制胰腺組織DPP-4表達，減少SDF-1降解，促進胰島β細胞增殖有關。

二肽基肽酶Ⅳ抑制劑；糖尿病，2型；細胞增殖；胰島β細胞；基質細胞生成因子

2型糖尿?。═2DM）是一種多種原因導致的糖脂代謝紊亂性疾病，其進行性發展與胰島β細胞的進行性損傷有關，并最終引起高血糖難以調控，導致并發癥的發生［1］。正常情況下，胰島β細胞數量在生長過程中維持增殖、壞死、凋亡的總體平衡［2］。目前多數學者主要致力于研究β細胞凋亡的相關機制，而有關促進β細胞增殖的具體機制尚少見明確報道。若能夠啟動β細胞的增殖機制，對保護胰島功能、延緩T2DM進展同樣重要。二肽基肽酶Ⅳ（DPP-4）抑制劑類藥物是一種新型口服降糖藥，具有促進胰島素分泌、減少胰高血糖素分泌、保護胰島功能的作用?；|細胞生成因子（stromal cell-de?rived factor，SDF）-1作為DPP-4的重要底物而受到廣泛關注，最近研究顯示其可激活下游WNT信號通路而發揮促進β細胞增殖的作用［3］。本研究通過檢測DPP-4抑制劑沙格列汀對糖尿病大鼠胰腺組織中DPP-4及SDF-1表達的影響，初步探討沙格列汀的胰腺保護作用及其可能機制。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑清潔級8周齡雄性SD大鼠30只購自北京華阜康生物科技股份有限公司；血糖試紙及血糖儀購自上海羅氏制藥有限公司；沙格列汀由百時美施貴寶（中國）投資有限公司贊助；鏈脲佐菌素（STZ）、抗胰高血糖素抗體購自美國Sigma公司；通用性免疫組化試劑盒購自美國Proteintech公司；一步法TUNEL細胞凋亡檢測試劑盒購自碧云天生物技術公司；抗胰島素、DPP-4及SDF-1抗體購自英國Abcam公司；抗Akt、p-Akt、β-catenin及free-β-catenin抗體購自美國Cell signaling公司；RT-PCR熒光定量試劑盒購自TaKaRa公司。

1.2 方法

1.2.1 T2DM大鼠模型的制備與干預措施大鼠適應性飼養1周，采用隨機數字表法根據體質量隨機取20只，高脂喂養8周后，STZ 30 mg/kg一次性尾靜脈注射，1周后以隨機血糖≥11.1 mmol/L為糖尿病模型制備成功。造模成功后將大鼠采用隨機數字法根據血糖水平分為糖尿?。―M）組和沙格列?。―M-S）組，10只正常大鼠作為正常對照（NC）組。DMS組以沙格列汀1 mg/（kg·d）灌胃，DM組及NC組喂等量飲用水。飼養12周，除去死亡和未成模者，最后DM組8只，DM-S組9只，NC組10只。

1.2.2 血糖監測每2周稱大鼠體質量及禁食12 h狀態下剪尾測尾靜脈血糖。

1.2.3 高葡萄糖鉗夾試驗根據DeFronzo［4］和Strommer等［5］鉗夾試驗方法，12周實驗終止，采用隨機數字表法根據血糖水平每組隨機取3只大鼠通過高糖鉗夾法檢測胰島分泌功能。大鼠禁食10～12 h后，腹腔注射10%水合氯醛（300 mg/ kg）麻醉，行尾靜脈和頸動脈插管術，尾靜脈用于輸入葡萄糖，股動脈用于取血。首先經尾靜脈插管注入初始劑量的葡萄糖，250 mg/kg體質量，1 min內輸注完畢，使血糖在5 min內迅速升至較高水平。然后持續輸入微量葡萄糖（25%，質量濃度）120 min，每5～10 min檢測1次血糖，根據血糖值調整葡萄糖輸注速率（GIR），使血糖水平維持在基礎水平5.5 mmol/L以上。于輸注葡萄糖前即0 min及輸注葡萄糖后5、10、60、90、120 min取血6次，以0、5、10 min3次取血測得的血清胰島素水平總和代表第一時相胰島素分泌，以60、90、120 min3次取血測得的血清胰島素水平的平均值代表第二時相胰島素分泌。隨后，股動脈放血處死動物。

1.2.4 胰腺組織取材及組織切片制備第12周末處死大鼠。迅速留取胰腺組織，取近胰頭的1/2置于4%多聚甲醛溶液中進行固定，24 h后常規脫水透明，石蠟包埋，用于制備HE染色和免疫組織化學切片。

1.2.5 免疫熒光染色4 μm胰腺組織石蠟切片常規脫蠟至水；微波加熱修復抗原；二抗同源血清室溫封閉后加入一抗：抗胰島素（1∶100）及胰高血糖素（1∶1 000）抗體混合液，抗胰島素（1∶100）及SDF-1（1∶200）抗體混合液，抗胰高血糖素（1∶1 000）及DPP-4（1∶200）抗體混合液，4℃過夜；以滅菌PBS按比例避光配制熒光染料Alexa Fluor 488（1∶200）及Al?exa Fluor596（1∶200）標記的二抗混合液，每張切片滴加約50 μL抗體混合液，室溫避光孵育2 h；封片，立即采用共聚焦顯微鏡采圖。Image Pro Plus軟件測量熒光強度。

1.2.6 PCNA免疫染色4 μm胰腺組織石蠟切片常規脫蠟至水；微波加熱修復抗原；3%H2O2封閉內源性過氧化物酶；滴加一抗工作液（PCNA 1∶200），4℃孵育過夜；加入二抗；DAB顯色，乙醇脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片。每張切片在200倍鏡下隨機讀取5個視野，Image Pro Plus軟件測量灰度值進行統計分析。

1.2.7 Western BlotRIPA裂解液裂解胰腺組織，4℃離心后提取蛋白。經過電泳、轉膜后，取下硝酸纖維膜，脫脂牛奶封

閉2 h。加入兔抗鼠Akt（1∶1 000）、p-Akt（1∶800）、total-βcatenin（1∶500）、free-β-catenin（1∶500）一抗4℃孵育過夜，鼠抗兔二抗孵育1 h后，化學發光反應并顯影、定影。將圖片掃描后，用SYNGENE公司GeneGenius圖像分析軟件進行蛋白灰度分析。

1.2.8 RT-PCR按照RNA提取試劑盒說明提取各組胰腺組織總RNA。按照逆轉錄試劑盒說明反轉錄生成cDNA。根據使用手冊，用LightCycler96熒光定量PCR儀檢測cmyc及cyclinD1的mRNA表達。PCR反應體系95℃預變性30 s，95℃變性30 s，退火30 s，72℃延伸30 s，共40個循環。引物序列：c-myc上游5′-CTCGGAAGGACTATCCTGCTGC?CAA-3′，下游5′-GGCGCTCCAAGACGTTG TGTTTCG-3′；Cyclin D1上游5′-GCCATGCTTAAGACTGAG GAGACCT-3′，下游5′-TTGCAGCAACTCCTCGGGGCGGATA-3′；GAPDH上游5′-GTATGACTCTACCCACGGCAAGTTC-3′，下游5′-AG CCTTCTCCATGGTGGTGAAGAC-3′。特異性引物序列由北京諾塞基因組研究中心有限公司合成。

1.3 統計學方法釆用SPSS 20.0軟件進行統計分析，正態分布計量資料用均數±標準差表示，組間比較采用單因素方差分析（One-Way ANOVA），組間多重比較采用LSD-t法。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 沙格列汀對3組大鼠血糖和胰島功能的影響造模后1周，與NC組相比，DM組及DM-S組大鼠血糖水平明顯升高。DM組與DM-S組相比，大鼠的血糖水平差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。與NC組相比，DM組及DM-S組大鼠第一時相及第二時相胰島素分泌水平均明顯下降（P＜0.05）。給予DM大鼠沙格列汀干預12周后，DM-S組大鼠第一及第二時相胰島素分泌水平均明顯改善，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

Tab.1The blood glucose levels in three groups表1 各組大鼠血糖水平（mmol/L，）

Tab.1The blood glucose levels in three groups表1 各組大鼠血糖水平（mmol/L，）

*P＜0.05；a與造模前比較，b與NC組比較，P＜0.05；表2同

開始飼養4 . 4 ± 0 . 6 4 . 6 ± 0 . 9 4 . 4 ± 0 . 4 0 . 1 3 9組別N C組D M組D M -S組F n F 1 0 8 9造模前4 . 7 ± 0 . 2 5 . 4 ± 0 . 6 5 . 6 ± 0 . 8 1 . 1 6 5造模后1周4 . 7 ± 0 . 2 2 5 . 8 ± 4 . 8 a b 2 6 . 6 ± 5 . 8 a b 3 9 . 5 2 3 *處死前5 . 2 ± 0 . 5 2 6 . 1 ± 1 . 8 a b 2 5 . 5 ± 6 . 0 a b 4 0 . 0 5 4 * 2 . 2 6 8 4 6 . 6 3 4 * 4 5 . 3 2 5 *

2.2 沙格列汀對大鼠胰島形態結構的影響3組胰腺進行免疫熒光雙染顯示：NC組大鼠胰島中央有較多胰島素陽性表達（綠色），見圖1。胰高糖素免疫陽性細胞主要分布在胰島周邊（紅色）。DM組胰島素陽性表達減少，而胰高糖素陽性表達增加，且胰高糖素陽性細胞有中央分布傾向。DM-S組大鼠胰島胰島素陽性表達減少而胰高糖素陽性表達增加的異常改變有所改善?；叶戎捣治鲲@示，沙格列汀干預后，與DM組相比，胰島中β細胞所占比例增加，而α細胞所占比例減小，見表3。

Tab.2Insulin levels（mIU/L）at different time point during hyperglycemia clamp between three groups表2 各組大鼠高糖鉗夾過程中不同時間點胰島素水平變化（mIU/L）

Tab.2Insulin levels（mIU/L）at different time point during hyperglycemia clamp between three groups表2 各組大鼠高糖鉗夾過程中不同時間點胰島素水平變化（mIU/L）

第一時相n 組別N C組D M組D M -S組F 1 0 8 9 0 m i n 5 . 2 3 9 ± 1 . 5 3 2 4 . 1 2 6 ± 1 . 6 2 8 4 . 5 3 5 ± 1 . 3 3 7 3 . 2 4 0 5 m i n 2 6 . 2 3 0 ± 4 . 3 3 1 4 . 6 0 8 ± 1 . 5 0 2 a 8 . 8 9 1 ± 2 . 3 4 3 a b 3 2 6 . 3 0 8 * 1 0 m i n 7 . 8 1 2 ± 1 . 9 8 7 4 . 6 0 1 ± 1 . 5 6 7 a 6 . 7 0 9 ± 2 . 0 3 2 a b 1 1 3 . 7 3 6 *組別N C組D M組D M -S組F n 第二時相1 0 8 9 6 0 m i n 1 0 . 4 8 5 ± 2 . 0 5 9 4 . 5 1 2 ± 1 . 4 9 7 a 6 . 5 9 5 ± 1 . 3 0 6 a b 1 4 7 . 3 1 0 * 9 0 m i n 1 0 . 7 4 5 ± 1 . 9 8 0 4 . 3 6 6 ± 1 . 1 0 7 a 6 . 6 8 8 ± 1 . 4 8 1 a b 1 5 7 . 0 7 4 * 1 2 0 m i n 1 0 . 6 3 1 ± 2 . 2 0 3 4 . 3 0 2 ± 1 . 2 1 3 a 6 . 0 4 5 ± 1 . 7 5 6 a b 1 3 6 . 0 8 6 *

Tab.3The percentage of insulin and glucagon positive cell area in islets表3 胰島素與胰高糖素占胰腺面積的百分比（%，）

Tab.3The percentage of insulin and glucagon positive cell area in islets表3 胰島素與胰高糖素占胰腺面積的百分比（%，）

*P＜0.05；a與NC組比較，b與DM組比較，P＜0.05；表4～6同

組別N C組D M組D M -S組F n 1 0 8 9胰島素陽性細胞2 4 . 3 2 ± 2 . 0 7 7 . 5 2 ± 1 . 8 7 a 1 4 . 7 6 ± 2 . 5 4 a b 9 2 . 4 8 0 *胰高血糖素陽性細胞2 . 6 2 ± 0 . 7 7 5 . 4 6 ± 1 . 0 9 a 4 . 8 7 ± 1 . 2 0 a b 9 1 . 8 8 0 * β細胞/ α細胞9 . 5 3 ± 2 . 7 3 1 . 8 0 ± 0 . 2 5 a 3 . 0 2 ± 0 . 9 4 a b 4 4 1 . 3 2 5 *

2.3 沙格列汀對胰島β細胞增殖的影響PCNA免疫染色光鏡下可見陽性表達主要位于胰島內，胰腺外分泌腺中未見明顯陽性表達。DM組PCNA表達呈弱陽性（1.493±0.472），DM-S組PCNA表達呈強陽性（7.550± 2.240），NC組PCNA陽性表達率（0.495±0.133）明顯低于DM組及DM-S組（F=721.480，P＜0.05），見圖2。與NC組相比，DM組增殖相關基因c-myc及cyclinD1 mRNA表達明顯增加（P＜0.05）。沙格列汀組治療12周后進一步顯著增加了DM大鼠c-myc及cyclinD1 mRNA的表達（P＜0.05），見表4。

Tab.4The effects of saxagliptin on proliferation related genes表4 沙格列汀對增殖相關基因表達的影響

Tab.4The effects of saxagliptin on proliferation related genes表4 沙格列汀對增殖相關基因表達的影響

組別N C組D M組D M -S組F n 1 0 8 9 m R N A相對表達量c -m y c 1 1 . 4 9 0 ± 0 . 2 4 3 a 3 . 6 7 4 ± 1 . 9 4 4 a b 4 6 5 . 0 3 6 * c y c l i n d D 1 1 1 . 5 0 5 ± 0 . 1 5 7 a 3 . 3 1 2 ± 2 . 1 2 2 a b 7 2 8 . 7 4 4 *

2.4 沙格列汀對3組大鼠胰腺組織DPP-4及SDF-1表達的影響DPP-4主要表達在胰島β細胞。DM組DPP-4的熒光灰度值與NC組相比明顯升高，差異有統計學意義（P＜0.05），與DM組相比，DM-S組DPP-4的熒光灰度值明顯降低（P＜0.05），見圖3、表5。SDF-1主要表達在胰島內。與NC組相比，DM組SDF-1的熒光強度明顯升高，差異有統計學意義（P＜0.05），DM-S組SDF-1的熒光強度顯著大于NC組及DM組（P＜0.05），見圖4、表5。

Tab.5Comparison of the expressions of DPP-4 and SDF-1 in rat pancreas between different groups表5 3組大鼠胰腺組織DPP-4及SDF-1表達比較

Tab.5Comparison of the expressions of DPP-4 and SDF-1 in rat pancreas between different groups表5 3組大鼠胰腺組織DPP-4及SDF-1表達比較

組別N C組D M組D M -S組F n 1 0 8 9 D P P -4熒光灰度值1 5 . 0 2 7 ± 2 . 3 5 3 1 7 . 4 9 3 ± 3 . 5 0 1 a 1 0 . 1 7 7 ± 2 . 2 4 0 a b 4 7 . 9 6 2 * S D F -1熒光灰度值7 . 8 6 5 ± 2 . 0 6 4 1 0 . 1 9 1 ± 1 . 8 3 7 a 1 4 . 8 7 2 ± 2 . 3 1 4 a b 6 8 . 8 0 5 *

2.5 沙格列汀對3組大鼠胰腺組織Akt、p-Akt，free-β-catenin及β-catenin蛋白表達的影響與NC組相比，DM組p-Akt蛋白表達水平降低了74.6%，DM-S組與NC組相比p-Akt蛋白表達水平降低了35.2%（P＜0.05），而Akt表達差異無統計學意義。與NC組相比，DM組free-β-catenin蛋白表達水平增加了28.3%，而沙格列汀處理后，與NC組相比free-β-catenin蛋白表達水平增加了72.5%（P＜0.05），而總β-catenin表達差異無統計學意義，見圖5、表6。

Fig.5The effects of saxagliptin on the expressions of Akt，p-Akt，freeβ-catenin and β-catenin proteins in three groups圖5 沙格列汀對3組大鼠胰腺組織Akt、p-Akt，free-β-catenin及β-catenin蛋白表達的影響

Tab.6The effects of saxagliptin on the expressions of Akt，p-Akt，free-β-catenin and β-catenin proteins in three groups表6 沙格列汀對3組大鼠胰腺組織Akt、p-Akt，free-βcatenin及β-catenin蛋白表達的影響

Tab.6The effects of saxagliptin on the expressions of Akt，p-Akt，free-β-catenin and β-catenin proteins in three groups表6 沙格列汀對3組大鼠胰腺組織Akt、p-Akt，free-βcatenin及β-catenin蛋白表達的影響

組別N C組D M組D M -S組F n 1 0 8 9 p -A k t / A k t相對表達量0 . 7 2 1 ± 0 . 1 6 3 a 0 . 1 4 7 ± 0 . 0 4 3 a b 0 . 4 3 5 ± 0 . 0 6 5 a b 5 8 6 . 9 3 8 * f r e e -β -c a t e n i n / β -c a t e n i n相對表達量0 . 2 5 2 ± 0 . 0 7 7 a 0 . 3 5 3 ± 0 . 0 9 1 a b 0 . 5 7 6 ± 0 . 1 8 9 a b 1 7 2 . 6 0 8 *

3 討論

T2DM發病和進行性發展的一個重要原因是胰島功能進行性減退。研究結果顯示，β細胞胰島素分泌功能障礙是由于存在原發性缺陷，它并不能通過代償性分泌更多胰島素來克服周圍組織的胰島素抵抗［6］。因此，恢復胰島β細胞的數量及功能成為治療T2DM最受期待的選擇。

本研究發現，給予沙格列汀干預2型糖尿病大鼠12周后，糖尿病組與沙格列汀組兩組之間的血糖及體質量水平無明顯統計學差異，但高糖鉗夾結果顯示沙格列汀能夠明顯改善糖尿病大鼠胰島功能，提示沙格列汀對2型糖尿病大鼠胰腺損害獨立的保護作用。組織學與分子生物學研究結果顯示沙格列汀組胰腺組織中與增殖有關的蛋白如SDF-1α、p-Akt、β-catenin及mRNA如cmyc、cyclinD1表達增加，表明沙格列汀干預可通過抑制體內升高的DPP-4酶的表達，抑制SDF-1ɑ的降解，并激活下游WNT信號通路來促進胰島β細胞增殖而發揮明顯改善胰島功能的作用。

臨床及基礎研究均顯示，DPP-4抑制劑類藥物能夠調節胰島β細胞增殖及凋亡，并且表現出較好的降糖及改善胰島功能的作用［7-8］。然而，本研究在高脂喂養聯合小劑量STZ［9］注射建立的T2DM大鼠模型的基礎上，并未發現沙格列汀干預具有明顯的降糖作用。這可能是由于靜脈注射STZ后，胰島β細胞破壞較重，不能分泌足夠的胰島素來達到明顯的降糖作用。與前人研究結果類似，本研究發現，沙格列汀干預T2DM大鼠12周后，胰島β細胞數量及胰島分泌功能均明顯改善。目前，大多數學者認為DPP-4抑制劑類藥物是通過升高體內胰高血糖素樣肽1（GLP-1）的水平而間接發揮降低血糖及改善胰島功能的作用［10］。但是，一些研究也顯示DPP-4的其他底物如SDF-1在調節胰島β的增殖及再生過程中有重要作用。SDF-1在干細胞的增殖和分化過程中發揮重要作用。在胚胎早期階段，SDF-1胰腺的發育及重塑有關［11］，但是當胰腺分化發育成熟之后，Sdf-1基因的表達即被抑制。Liu等［12］研究發現當胰島β細胞受到傷害性刺激后，細胞內SDF-1重新表

達增加。另外，SDF-1過表達的轉基因小鼠可通過激活Akt來抵抗STZ引起的β細胞損傷。Akt活化后進一步抑制GSK3β的活性，使β-catenin游離，激活下游具有促生長作用的WNT信號通路，保護β細胞功能，避免糖尿病的發生［3，13］。

近年來研究顯示，WNT信號通路對胰島β細胞發育及功能具有重要影響［14］，但具體機制尚不明確。Liu等［3］研究發現，SDF-1可通過激活PI3K-AKT信號軸來使WNT信號通路的關鍵蛋白β-catenin游離，達到促進胰島β細胞增殖的作用。β-catenin對SDF-1調節胰島β細胞增殖的重要作用被Logan等［15］的研究所證實。通過siRNA敲除β-catenin的表達后，SDF-1介導的β細胞抗STZ損傷作用被抑制。以上結果表明，WNT信號通路對SDF-1介導的β細胞增殖是至關重要的。c-myc和cyclin D1是WNT信號通路的關鍵靶基因。本研究發現，沙格列汀干預后胰島β細胞增殖增加，并且c-myc和cyclin D1表達明顯增加。出生后胰島β細胞數量的維持有賴于β細胞增殖而非干細胞的分化。Kushner等［16］研究發現，cyclin D基因敲除的小鼠出生后患有致命性的糖尿病。而MYC不僅可以直接激活細胞周期相關基因，還可抑制細胞周期抑制因子p21及p27的活性來促進細胞增殖［17］。

總之，在前人研究的基礎上，本研究發現DPP-4抑制劑沙格列汀可以抑制T2DM大鼠胰腺組織內升高的DPP-4酶的活性，減少SDF-1的降解，刺激Akt活化，進而激活WNT信號通路，最終達到促進β細胞增殖的作用。由于DPP-4在體內的底物是多種多樣的，因此不能排除其他多種途徑的綜合作用對胰腺細胞的影響，其抗糖尿病的作用機制還有待于進一步研究。

（圖1～4見插頁）

［1］U.K.prospective diabetes study 16.Overview of 6 years'therapy of type II diabetes:a progressive disease.U.K.Prospective Diabetes Study Group［J］.Diabetes，1995，44（11）:1249-1258.

［2］Lei C，Zhou X，Pang Y，et al.TGF-β signalling prevents pancreat?ic beta cell death after proliferation［J］.Cell Prolif，2015，48（3）:356-362.doi:10.1111/cpr.12183.

［3］Liu Z，Habener JF.Stromal cell-derived factor-1 promotes survival of pancreatic beta cells by the stabilisation of beta-catenin and acti?vation of transcription factor 7-like 2（TCF7L2）［J］.Diabetologia，2009，52（8）:1589-1598.doi:10.1007/s00125-009-1384-x.

［4］DeFronzo RA，Tobin JD，Andres R.Glucose clamp technique:a method for quantifying insulin secretion and resistance［J］.Am J Physiol，1979，237（3）:E214-223.

［5］Strommer L，Wickbom M，Wang F，et al.Early impairment of insu?lin secretion in rats after surgical trauma［J］.Eur J Endocrinol，2002，147（6）:825-833.doi:10.1530/eje.0.1470825.

［6］Merovci A，Mari A，Solis C，et al.Dapagliflozin lowers plasma glu?cose concentration and improves β-cell function［J］.J Clin Endocri?nol Metab，2015，100（5）:1927-1932.doi:10.1210/jc.2014-3472.

［7］Konya H，Yano Y，Matsutani S，et al.Profile of saxagliptin in the treatment of type 2 diabetes:focus on Japanese patients［J］.Ther Clin Risk Manag，2014，11（10）:547-558.doi:10.2147/TCRM. S46076.

［8］Sato K，Nakamura A，Shirakawa J，et al.Impact of the dipeptidyl peptidase-4 inhibitor vildagliptin on glucose tolerance and betacell function and mass in insulin receptor substrate-2-knockout mice fed a high-fat diet［J］.Endocrinology，2012，153（3）:1093-1102.doi:10.1210/en.2011-1712.

［9］Ji J，Zhang C，Luo X，et al.Effect of Stay-Green Wheat，a Novel Va?riety of Wheat in China，on Glucose and Lipid Metabolism in High-Fat Diet Induced Type 2 Diabetic Rats［J］.Nutrients，2015，7（7）: 5143-5155.doi:10.3390/nu7075143.

［10］Duttaroy A，Voelker F，Merriam K，et al.The DPP-4 inhibitor vilda?gliptin increases pancreatic beta cell mass in neonatal rats［J］.Eur J Pharmacol，2011，650（2-3）:703-707.doi:10.1016/j.ejphar.2010.1 0.062.

［11］D’Amour KA，Agulnick AD，Eliazer S，et al.Efficient differentia?tion of human embryonic stem cells to definitive endoderm［J］.Nat Biotechnol，2005，23:1534-1541.doi:10.1038/nbt1163.

［12］Liu Z，Stanojevic V，Avadhani S，et al.Stromal cell-derived factor-1（SDF-1）/chemokine（C-X-C motif）receptor 4（CXCR4）axis acti?vation induces intra-islet glucagon-like peptide-1（GLP-1）produc?tion and enhances beta cell survival［J］.Diabetologia，2011，54（8）: 2067-2076.doi:10.1007/s00125-011-2181-x.

［13］Yano T，Liu Z，Donovan J，et al.Stromal cell derived factor-1（SDF-1）/CXCL12 attenuates diabetes in mice and promotes pancreatic be?ta-cell survival by activation of the prosurvival kinase AKT［J］.Dia?betes，2007，56:2946-2957.doi:10.2337/db07-0291.

［14］Schinner S，Ulgen F，Papewalis C，et al.Regulation of insulin secre?tion，glucokinase gene transcription and beta cell proliferation by adipocyte-derived Wnt signalling molecules［J］.Diabetologia，2008，51（1）:147-154.doi:10.1007/s00125-007-0848-0.

［15］Logan CY，Nusse R.The Wnt signaling pathway in development and disease［J］.Annu Rev Cell Dev Biol，2004，20:781-810.doi: 10.1146/annurev.cellbio.20.010403.113126.

［16］Kushner JA，Ciemerych MA，Sicinska E，et al.Cyclins D2 and D1 are essential for postnatal pancreatic beta-cell growth［J］.Mol Cell Biol，2005，25（9）:3752-3762.doi:10.1128/MCB.25.9.3752-3762.2005.

［17］Bretones G，Delgado MD，Leon J.Myc and cell cycle control［J］.Bio?chim Biophys Acta，2015，1849（5）:506-516.doi:10.1016/j. bbagrm.2014.03.013.

（2015-09-12收稿 2015-10-23修回）

（本文編輯 魏杰）

The protective effects of saxagliptin on β-cell proliferation by inhibiting the degradation of SDF-1 in type 2 diabetes rats

XING Yunzhi，LI Chunjun，DING Min，YU Qian，YU Demin△
Metabolic Diseases Hospital&Tianjin Institute of Endocrinology，Tianjin Medical University/Ministry of Health Key Laboratory of Hormones and Development，Tianjin 300070，China△

ObjectiveTo investigate the mechanism of a dipeptidyl-peptidase-4（DPP-4）inhibitor，saxagliptin，pro?moting the regeneration of islet beta cells in diabetic rats.MethodsThe male SD rats were randomly divided into three groups including control group（NC，n=10），diabetes group（DM，n=10）and diabetes treated with saxagliptin group（DM-S，n= 10）.DM-S group was treated with saxagliptin 1 mg/（kg·d）for twelve weeks.The pancreatic β cell function was analysed by hyperglycemic clamps.Immunohistochemistry with anti-PCNA was performed to observe the proliferation rate of pancreatic β cells.Immunofluorescence double staining with anti-insulin，anti-glucagon，anti-DPP-4 and anti-SDF-1 were performed to observe the expression of insulin，glucagon，DPP-4 and SDF-1 in pancreatic tissue.Western blot assay was performed to test the expression of Akt，p-Akt，β-catenin and free-β-catenin protein，and RT-PCR was performed to test the expression

dipeptidyl-peptidaseⅣinhibitors；diabetes mellitus，type 2；cell proliferation；islet beta cell；stromal cell derived factor

R587.1

A

10.11958/j.issn.0253-9896.2015.11.002

天津醫科大學代謝病醫院，衛生部激素與發育重點實驗室（郵編300070）

邢云芝（1990），女，醫師，碩士研究生，主要從事糖尿病及其并發癥研究

△通訊作者E-mail:yudemintij@126.com

levels of c-myc and cyclinD1 mRNA in pancreatic tissue.ResultsCompared with NC group，there were significantly in?creased blood glucose，decreased islet function and β cell mass in DM group.Compared with DM rats，saxagliptin treatment significantly inhibited the expression of DPP-4，decreased the degradation of SDF-1，stimulated the proliferation of β cells，and ultimately improved the islet function and histopathological changes of pancreas.ConclusionDPP-4 inhibitor saxa?gliptin can significantly improve islet function，which involved in the inhibition of the expression of DPP-4，the decreased degradation of SDF-1 and the stimulation of the proliferation of β cells.