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肥胖是2型糖尿病（T2DM）发生和发展最主要的危险因素,其显著特征是患者体内游离脂肪酸（Free fatty acid,FFA）持续升高。越来越多的证据表明,血浆FFA浓度的升高不仅可以增加周围组织的胰岛素抵抗,还可以损害β细胞功能,抑制葡萄糖刺激的胰岛素分泌和β细胞增殖,诱导β细胞凋亡,降低β细胞数量,最终导致糖尿病的发生与发展。因此,减少FFA对β细胞损伤可能是一种新的2型糖尿病治疗策略。PTEN是一个具有磷酸酶活性的抑癌基因,其突变缺失可导致很多肿瘤的发生。近来研究发现,PTEN除在肿瘤的发生中发挥重要作用外,在糖尿病的发生与发展中也起到一定的作用。Akt是PTEN主要的下游基因,还受到PI3K的调节,而胰岛素受体底物（IR2/PI3K）通路在β细胞功能和数量的调节中发挥重要的作用。因此,PTEN可以通过拮抗PI3K通路影响β细胞功能。另外,PTEN的磷酸酶活性可以将PIP3去磷酸化为PIP2。PIP2是一个重要的内源性的ATP敏感性钾离子通道调节因子。因此PTEN可能通过PIP2间接调节KATP通道,影响胰岛素分泌。利拉鲁肽是一种经过修饰的GLP-1类似物。GLP-1对β细胞有一定的保护作用,它不仅可以提高葡萄糖刺激的胰岛素分泌,改善β细胞功能,而且还可以促进β细胞增殖,抑制β细胞凋亡。研究表明,GLP-1的这些功能是可以通过对KATP通道和Akt通路的调节来实现的。因此利拉鲁肽有可能通过对KATP通道和Akt通路的调节来改善PTEN介导的游离脂肪酸对β细胞的损伤。为了探讨PTEN和利拉鲁肽在游离脂肪酸诱导β细胞损伤中的作用,本研究进行了如下实验:实验一、PTEN在游离脂肪酸诱导β细胞凋亡中的作用目的:探讨PTEN在游离脂肪酸诱导的β细胞凋亡中是否发挥作用。方法:应用棕榈酸处理βTC-3细胞,构建FFA诱导β细胞凋亡模型,应用siRNA敲除PTEN。分别应用MTT比色实验,流式法检测细胞活力和细胞凋亡情况。采用Real time PCR和Western blot法检测PTEN mRNA和蛋白水平的变化。应用Western blot法检测p-Akt,Akt和Active-Caspase3的改变。结果:MTT和流式结果显示棕榈酸可以降低β细胞活力,诱导β细胞凋亡。Western blot结果显示经棕榈酸处理24 h后β细胞p-PTEN和p-Akt蛋白表达下降,Active-Caspase3蛋白表达增加。Real time PCR检测结果显示棕榈酸处理后β细胞PTEN mRNA增加。β细胞经PTEN siRNA转染后,棕榈酸诱导的β细胞凋亡减少,p-Akt蛋白表达增加,Active-Caspase3蛋白表达减少。结论:棕榈酸可以促进PTEN转录,增加PTEN活性,从而抑制Akt激活促进β细胞凋亡。PTEN参与了棕榈酸诱导的β细胞凋亡。实验二、PTEN对β细胞ATP敏感性钾离子通道的影响目的:探讨游离脂肪酸对β细胞ATP敏感性钾离子通道影响及PTEN在此过程中的作用。方法:βTC-3细胞经棕榈酸处理24 h后应用放免法检测2.8mM和22.4mM葡萄糖刺激的胰岛素分泌。再分别应用Dot blot和Real time PCR检测KATP通道活性相关基因PIP2和KATP通道亚基Kir6.2和SUR1mRNA的表达。βTC-3细胞分别经Control siRNA和PTEN siRNA转染后,再用1mM棕榈酸处理24h,应用Real time PCR检测Kir6.2和SUR1 mRNA的表达。结果:细胞经棕榈酸处理后葡萄糖刺激的胰岛素分泌（GSIS）, Kir6.2和SUR1的mRNA下降,PIP2增加。经PTEN siRNA转染细胞的Kir6.2和SUR1mRNA表达高于经Control siRNA转染细胞。结论: PTEN通过调节PIP2和KATP通道亚基Kir6.2和SUR1参与FFA对β细胞ATP敏感性钾离子通道影响。实验三、利拉鲁肽对游离脂肪酸介导的β细胞损伤的保护作用目的:探讨GLP-1类似物利拉鲁肽对游离脂肪酸介导β细胞损伤的保护作用。方法:βTC-3细胞经利拉鲁肽处理24 h后,应用Real time PCR检测Kir6.2 mRNA。细胞单独经利拉鲁肽处理24 h,或经利拉鲁肽预处理1 h之后加入棕榈酸共孵育24h,用Real time PCR检测Kir6.2 mRNA,应用Western blot检测p-Akt、Akt、Active-Caspase3的表达。结果:经利拉鲁肽处理后Kir6.2 mRNA和p-Akt表达增加,Active-Caspase3表达下降。利拉鲁肽与棕榈酸共孵育细胞组Kir6.2 mRNA和p-Akt高于单独棕榈酸处理的细胞组,Active-Caspase3低于棕榈酸处理细胞组。结论:利拉鲁肽作为一种新型的糖尿病治疗药物可以拮抗PTEN的作用,改善β细胞功能,减少游离脂肪酸诱导β细胞凋亡。