物理科技生物学-PHYICA

按到期日期分类和分野口ちひろ泌胰岛素

化学 2022-01-19 00:02:14

美国生物化学和分子生物学协会 研究人员使用一种技术,按年龄标记胰岛素颗粒,从一只老鼠身上拍摄了这张胰岛素分泌细胞的图像

在较年轻的颗粒中,标记物发出绿色荧光;随着颗粒变老,标记开始发出红色荧光

研究人员发现,细胞释放年轻颗粒的偏好在糖尿病中被破坏

荣誉:贝琳达·尤和梅尔卡姆·凯贝德 《生物化学杂志》上的一项研究描述了一种确定胰岛素储存包(即颗粒)年龄的新方法,并揭示了它们的年龄如何影响它们释放到血液中

这些发现可以帮助专家更好地理解糖尿病,并对其治疗方法进行微调

胰岛素是一种激素,控制血液中的糖或葡萄糖水平

当血糖水平升高时,它由胰腺分泌到血液中

当胰岛素在血液中循环时,肌肉和其他细胞吸收葡萄糖作为燃料,因此血糖水平下降

在2型糖尿病(以前被称为成人型糖尿病)中,这一过程失败

葡萄糖在血液中积累,要么是因为胰腺不能产生足够的胰岛素来跟上饮食中糖分的摄入,要么是因为腺体根本没有正常工作

根据疾病控制和预防中心的数据,大约十分之一的美国人和全世界超过4.15亿人患有糖尿病

高达95%的人患有2型糖尿病

治疗通常需要痛苦和频繁的胰岛素注射或使用机械胰岛素泵

没有治愈的方法

研究人员在他们的论文中指出,现有的糖尿病治疗方法增加了胰岛素分泌,而不考虑胰岛素颗粒的年龄

“因此,”他们写道,“这些方法只在短期内有效

" 胰岛素由胰腺的β细胞产生,储存在胰岛素颗粒中,然后组织成池,最后分泌到血液中

年轻的胰岛素颗粒池比老的胰岛素颗粒池更适合分泌,原因尚不清楚

这项工作发表在《JBC》杂志上的科学家们想了解更多关于胰腺细胞如何区分含有年轻或年老胰岛素颗粒的池的信息

监督这项研究的悉尼大学助理教授梅尔卡姆·凯贝德说:“目前的疗法没有考虑到泳池的存在。”

“通过进化,(胰腺)细胞已经决定分泌什么和不分泌什么

了解这些池之间的机制和分子差异肯定会让我们有所收获

" 在他们的论文中,研究人员描述了一种他们开发的区分年轻和年老胰岛素颗粒的技术

科学家们将一种名为Syncollin-dsRedE5TIMER的荧光蛋白放入新产生的胰岛素颗粒中,并使用激光和检测器对这种标记进行可视化

在较年轻的颗粒中,标记物发出绿色荧光;随着颗粒变老,标记开始发出红色荧光

作者监测了胰岛素颗粒池的运动和其他变化,发现正如预测的那样,小鼠和人类细胞在对葡萄糖作出反应时都优先将较年轻的胰岛素颗粒池释放到血流中

然后,研究人员开始了解更多关于胰腺细胞如何将胰岛素颗粒分类到池中,并在经历代谢压力时释放它们的信息

他们在论文中写道,令人担忧的是,当处于压力下时,“β细胞可能会失去区分年轻细胞(颗粒)和年老细胞的能力。”

研究小组从小鼠中分离出β细胞,模拟慢性低、高和正常血糖水平,发现不同的血糖水平决定了胰岛素颗粒的分泌池,无论是年轻的还是年老的

当他们使用一种被称为db/db小鼠的普通2型糖尿病小鼠模型时,他们看到了类似的结果

凯贝德说,这些发现很重要,因为“所有影响胰岛素分泌的药物

只要推动细胞内的任何颗粒,最终就会失败

" 悉尼大学的主要作者贝琳达·尤指出,较老的胰岛素颗粒在正常功能的β细胞中自然降解,但在糖尿病中,胰岛素颗粒池的分泌比例更高,它们的释放方式不匹配

随着年龄的增长,能够看到胰岛素颗粒,并更好地理解其年龄如何影响其分泌,这可能会导致发现能够指示糖尿病发展的新双标记物,并可能有助于创建2型糖尿病的治疗方法

“如果我们能理解是什么组成了颗粒,并让它们做它们做的事情,我们就能找到一种方法来靶向那些减缓或加速它们分泌的东西,”尤说

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