今天發(fā)表在eLife 上的一項研究顯示，胰腺產(chǎn)生胰島素的細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間和地點。
這些發(fā)現(xiàn)可能對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)生了什么問題具有重要意義。
胰腺中稱為 β 細胞的細胞分泌的胰島素受到身體的仔細調(diào)節(jié)，單個細胞對糖水平的反應不同。但究竟如何調(diào)節(jié)單個細胞的行為仍不清楚。β 細胞的一個獨特特征是作為細胞內(nèi)運輸?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。
“我們想進一步探索 β 細胞微管在調(diào)節(jié)胰島素釋放以響應糖分的作用，”第一作者、美國田納西州納什維爾范德比爾特大學細胞與發(fā)育生物學系前博士后 Kathryn Trogden 說。 .
為此，Trogden 和她的同事分析了實驗室中不同條件下培養(yǎng)的單個小鼠 β 細胞中胰島素分泌的時間和位置。他們發(fā)現(xiàn)，微管結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性因細胞而異，并影響響應糖分而釋放的胰島素量。具有靜態(tài)穩(wěn)定微管的細胞釋放的胰島素較少，而微管動態(tài)翻轉(zhuǎn)的細胞則釋放更多的胰島素。
“糖暴露導致微管結(jié)構(gòu)分解并釋放胰島素，”Trogden 解釋說。“通常，這種釋放發(fā)生在每個選定的 Beta 細胞內(nèi)的專門位置。這些位點被稱為胰島素分泌的‘熱點’。”但研究小組發(fā)現(xiàn)，當 β 細胞中缺少微管時，分泌熱點會在多個隨機細胞中而不是僅在選定的細胞亞群中激發(fā)。胰島素分泌的時間也會發(fā)生變化，導致胰島素長期過度釋放。
這些微管驅(qū)動的分泌變化與細胞中鈣的釋放無關，鈣在調(diào)節(jié)胰島素釋放方面也發(fā)揮作用。這表明有多個分層系統(tǒng)可以微調(diào)這些細胞中的胰島素釋放。
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