今天發(fā)表在eLife 上的一項(xiàng)研究顯示，胰腺產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞中稱為微管的微小棒狀結(jié)構(gòu)有助于控制胰島素釋放的時(shí)間和地點(diǎn)。
這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì)理解身體通常如何處理糖分以及糖代謝受到干擾的糖尿病等疾病發(fā)生了什么問(wèn)題具有重要意義。
胰腺中稱為 β 細(xì)胞的細(xì)胞分泌的胰島素受到身體的仔細(xì)調(diào)節(jié)，單個(gè)細(xì)胞對(duì)糖水平的反應(yīng)不同。但究竟如何調(diào)節(jié)單個(gè)細(xì)胞的行為仍不清楚。β 細(xì)胞的一個(gè)獨(dú)特特征是作為細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆返奈⒐苄纬删W(wǎng)狀網(wǎng)格圖案，而不是許多其他細(xì)胞中看到的輪輻狀圖案。先前的研究暗示這可能在胰島素的釋放中起作用。
“我們想進(jìn)一步探索 β 細(xì)胞微管在調(diào)節(jié)胰島素釋放以響應(yīng)糖分的作用，”第一作者、美國(guó)田納西州納什維爾范德比爾特大學(xué)細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)系前博士后 Kathryn Trogden 說(shuō)。 .
為此，Trogden 和她的同事分析了實(shí)驗(yàn)室中不同條件下培養(yǎng)的單個(gè)小鼠 β 細(xì)胞中胰島素分泌的時(shí)間和位置。他們發(fā)現(xiàn)，微管結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性因細(xì)胞而異，并影響響應(yīng)糖分而釋放的胰島素量。具有靜態(tài)穩(wěn)定微管的細(xì)胞釋放的胰島素較少，而微管動(dòng)態(tài)翻轉(zhuǎn)的細(xì)胞則釋放更多的胰島素。
“糖暴露導(dǎo)致微管結(jié)構(gòu)分解并釋放胰島素，”Trogden 解釋說(shuō)。“通常，這種釋放發(fā)生在每個(gè)選定的 Beta 細(xì)胞內(nèi)的專門位置。這些位點(diǎn)被稱為胰島素分泌的‘熱點(diǎn)’。”但研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng) β 細(xì)胞中缺少微管時(shí)，分泌熱點(diǎn)會(huì)在多個(gè)隨機(jī)細(xì)胞中而不是僅在選定的細(xì)胞亞群中激發(fā)。胰島素分泌的時(shí)間也會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致胰島素長(zhǎng)期過(guò)度釋放。
這些微管驅(qū)動(dòng)的分泌變化與細(xì)胞中鈣的釋放無(wú)關(guān)，鈣在調(diào)節(jié)胰島素釋放方面也發(fā)揮作用。這表明有多個(gè)分層系統(tǒng)可以微調(diào)這些細(xì)胞中的胰島素釋放。
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