ABSTRACT

Various subtypes of protein kinase C (PKC) are expressed in islet β cells and regulate β cell proliferation and survival. PKC-θ is distributed in the immune system and promotes the secretion of IL-10, which manifests a critical role in the onset of diabetes, by the immune cells. However, the role of PKC-θ in islets has not been concerned. In the present study, we investigated the role of PKC-θ in the protection of islet β cells and insulin secretion. Fasting glucose and insulin measurement, glucose tolerant test, immunofluorescence, and ELISA were conducted to study the influence of PKC-θ knockout on islet β cell survival and function, and explore the mechanism underlying this regulation. PKC-θ knockout mice at 2 weeks manifested normal serum insulin levels, glucose tolerance, and β cell mass. Knockout mice at 8 weeks show decreased β cell mass, but manifested normal insulin levels and glucose tolerance. Knockout mice at 16 weeks manifested impaired glucose tolerance, β cell mass, and decreased glucose stimulated insulin secretion. Furthermore, knockout mice manifested decreased serum IL-10 level compared with normal mice since 2 weeks. IL-10 injection into knockout mice improved glucose tolerance, serum insulin level, and reduced β cell mass, and IL-10 administration into cultured pancreatic tissue increased glucose stimulated insulin secretion. PKC-θ knockout decreases the secretion of IL-10, reduces β cell mass and insulin secretion in pancreatic islets. The present study illuminates the critical role of PKC-θ in protecting the survival and function of islet β cells.

摘要

各种亚型蛋白激酶 C (PKC) 在胰岛 β 细胞中表达并调节 β 细胞增殖和存活。PKC-θ分布在免疫系统中并促进免疫细胞分泌IL-10，这在糖尿病的发病中表现出关键作用。然而，PKC-θ 在胰岛中的作用并未受到关注。在本研究中，我们研究了 PKC-θ 在保护胰岛 β 细胞和胰岛素分泌中的作用。采用空腹血糖和胰岛素测定、糖耐量试验、免疫荧光和ELISA等方法研究PKC-θ敲除对胰岛β细胞存活和功能的影响，并探讨其调控机制。PKC-θ 敲除小鼠在 2 周时表现出正常的血清胰岛素水平、葡萄糖耐量和 β 细胞量。8 周的基因敲除小鼠的 β 细胞量减少，但表现出正常的胰岛素水平和葡萄糖耐量。基因敲除小鼠在 16 周时表现出葡萄糖耐量、β 细胞质量受损和葡萄糖刺激的胰岛素分泌减少。此外，与正常小鼠相比，基因敲除小鼠在 2 周后表现出血清 IL-10 水平降低。将 IL-10 注射到基因敲除小鼠中可改善葡萄糖耐量、血清胰岛素水平并减少 β 细胞量，并且将 IL-10 注射到培养的胰腺组织中可增加葡萄糖刺激的胰岛素分泌。PKC-θ 敲除降低了 IL-10 的分泌，减少了胰岛中的 β 细胞量和胰岛素分泌。本研究阐明了 PKC-θ 在保护胰岛 β 细胞的存活和功能中的关键作用。基因敲除小鼠在 16 周时表现出葡萄糖耐量、β 细胞质量受损和葡萄糖刺激的胰岛素分泌减少。此外，与正常小鼠相比，基因敲除小鼠在 2 周后表现出血清 IL-10 水平降低。将 IL-10 注射到基因敲除小鼠中可改善葡萄糖耐量、血清胰岛素水平并减少 β 细胞量，并且将 IL-10 注射到培养的胰腺组织中可增加葡萄糖刺激的胰岛素分泌。PKC-θ 敲除降低了 IL-10 的分泌，减少了胰岛中的 β 细胞量和胰岛素分泌。本研究阐明了 PKC-θ 在保护胰岛 β 细胞的存活和功能中的关键作用。基因敲除小鼠在 16 周时表现出葡萄糖耐量、β 细胞质量受损和葡萄糖刺激的胰岛素分泌减少。此外，与正常小鼠相比，基因敲除小鼠在 2 周后表现出血清 IL-10 水平降低。将 IL-10 注射到基因敲除小鼠中可改善葡萄糖耐量、血清胰岛素水平并减少 β 细胞量，并且将 IL-10 注射到培养的胰腺组织中可增加葡萄糖刺激的胰岛素分泌。PKC-θ 敲除降低了 IL-10 的分泌，减少了胰岛中的 β 细胞量和胰岛素分泌。本研究阐明了 PKC-θ 在保护胰岛 β 细胞的存活和功能中的关键作用。将 IL-10 注射到基因敲除小鼠中可改善葡萄糖耐量、血清胰岛素水平并减少 β 细胞量，并且将 IL-10 注射到培养的胰腺组织中可增加葡萄糖刺激的胰岛素分泌。PKC-θ 敲除降低了 IL-10 的分泌，减少了胰岛中的 β 细胞量和胰岛素分泌。本研究阐明了 PKC-θ 在保护胰岛 β 细胞的存活和功能中的关键作用。将 IL-10 注射到基因敲除小鼠中可改善葡萄糖耐量、血清胰岛素水平并减少 β 细胞量，并且将 IL-10 注射到培养的胰腺组织中可增加葡萄糖刺激的胰岛素分泌。PKC-θ 敲除降低了 IL-10 的分泌，减少了胰岛中的 β 细胞量和胰岛素分泌。本研究阐明了 PKC-θ 在保护胰岛 β 细胞的存活和功能中的关键作用。