遗传学因素对2型糖尿病第一时相胰岛素分泌的影响

第一时相胰岛素分泌下降或缺失是2型糖尿病β细胞功能障碍的病理生理学特点,基因变异及表观遗传学改变影响第一时相胰岛素分泌。β细胞膜上ATP敏感钾通道(K ATP+)、L型钙通道及胰岛素胞吐基因变异降低第一时相胰岛素分泌。K ATP+通道调节蛋白基因变异一方面通过降低K ATP+亚基磺酰脲类受...     

L型和P／Q型钙通道对大鼠胰岛β细胞胰岛素双相分泌的调控

目的通过胰腺原位灌注实验结合钙通道阻断剂的应用探讨L型和P／Q型钙通道在调控大鼠胰岛B细胞胰岛素分泌中的作用。方法健康雄性sD大鼠24只,采用随机数字表法分为对照组（n=8）、L型通道阻断组（n=8）和P／Q型通道阻断组（n=8）。用戊巴比妥钠对大鼠进行腹腔注射麻醉,沿腹正中线做一切口,将胰腺与脾、胃、结肠等组织器官分离,分别在腹主动脉和门静脉上适当的位置插入硅胶导管。各组大鼠均先用37℃改良三羧酸循环4一羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲液（modifiedKrebs—RingerHEPES）通过腹主动脉插管以1ml／min流速预灌注40min,随后开始正式灌注实验并收集门静脉插管的流出液。对照组先用含3．3mmol／L葡萄糖的ModifiedKrebs—RingerHEPES低糖缓冲液对完整的大鼠胰腺灌注10min,再用含16．7mmol／L葡萄糖的ModifiedKrebs—Ringer HEPES高糖缓冲液灌注25min;L型通道阻断组先用低糖灌注液灌注10min,再用50mnol／L依拉地平一高糖灌注液灌注25rain;P／Q型通道阻断组用低糖灌注液灌注10min,再用10nmol／L漏斗网蛛毒素一高糖灌注液灌注25min。各组均从门静脉收集每分钟的流m液,用放射免疫分析法检测其胰岛素水平。以第1～10分钟为低糖灌注液灌注期,第11～15分钟为第1时相,第16～35分钟为第2时相,计算胰岛素分泌率。多组数据比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用SNK．q检验。结果对照组、L型通道阻断组和P／Q型通道阻断组大鼠的体重、空腹血糖值比较差异均无统计学意义（F值分别为1．224、0．377,均P〉0．05）。大鼠基础胰岛素分泌率各组间比较差异均无统计学意义（F=0．095,P〉0．05）。高糖刺激下,L型通道阻断组的胰岛素1相和2相分泌率及分泌峰值均显著低于对照组和P／Q型通道阻断组[分别为（402±24）、（744±32）、（728±42）~U／min,F=163．879,P〈0．01;（323±29）、（568±40）、（563±19）~U／min,F=95．043,P〈0．0l;（521±43）、（1134±146）、（1083±199）p＋U／min,F：27．713,P〈0．01];P／Q型通道阻断组的胰岛素1相和2相分泌率及分泌峰值与对照组比较差异均无统计学意义（t值分别为163．879、95．043、27．713,均P〉0．05）。结论阻断L型钙通道能显著抑制高糖刺激的大鼠胰岛B细胞胰岛素双相分泌,阻断P／Q型钙通道对大鼠胰岛p细胞胰岛素的分泌未见显著影响,表明正常大鼠胰岛p细胞L型钙通道在调控胰岛素双相分泌中起主要作用,而P／Q型钙通道对胰岛素双相分泌的调控并无显著作用。     

内向整流钾通道Kir6.2与胰岛素分泌功能

一、Kir6.2在胰岛素分泌调控中的生理学意义 ATP敏感性钾通道(KATP通道)是调节胰岛β细胞胰岛素分泌的关键部位,是由内向整流钾通道(Kir6.2)与磺脲类受体1(SUR1)以4∶4的比例组合而成的八聚体.     

Ghrelin抑制胰岛β细胞胰岛素释放的机制探讨

目的探讨ghrelinx对小鼠胰腺β细胞株NIT-1细胞胰岛素释放的影响及其作用机制。方法NIT1细胞与不同浓度ghrelin和高浓度葡萄糖孵育后，放免法测定上清液胰岛素含量，RTPCR法检测葡萄糖转运子2（GluT2）、胰十二指肠同源盒-1（PDX-1）、含两个跨膜区的内向整流钾通道（Kir6．2）及磺酰脲受体1（SUR-1）等基因的表达。NIT-1细胞与不同浓度ghrelin孵育不同时间后，MTT法检测细胞增殖情况。结果（1）10^-9mol／L至10^-7mol／L ghrelin呈剂量依赖性抑制NIT-1细胞高浓度葡萄精刺激的胰岛素释放；（2）10^-7mol／L ghrelin硅著降低Kir6．2mRNA的表达，但对GluT2、PDX-1及SUR-1 mRNA的表达无明显的效应；（3）Ghrelin对NIT-1细胞的增殖无垃著影响。结论Ghrelin可抑制胰岛β细胞高浓度葡萄糖刺激的胰岛素释放，该效应可能是由于下调ATP敏感性钾通道组成成分Kir6．2基因的表达所致。     

内向整流钾通道Kit6．2与胰岛素分泌功能

一、Kir6．2在胰岛素分泌调控中的生理学意义 ATP敏感性钾通道（KATP通道）是调节胰岛B细胞胰岛素分泌的关键部位,是由内向整流钾通道（Kir6．2）与磺脲类受体1（SUR1）以4：4的比例组合而成的八聚体。Kir6．2为形成KATP通道中心通透孔的亚基,由KCNJ11基因编码,全长约2kb;SUR1为调节亚基,由ABCC8基因编码,长度约100kb。     

磺脲类药物对胰岛β细胞凋亡影响的研究进展

磺脲类降糖药物目前广泛应用于2型糖尿病的临床治疗。它主要的降糖机制是通过与胰岛细胞膜上的磺脲类受体结合，关闭了由SUR1和KIR6．2组成的钾通道（KATP），导致了细胞膜的去极化，触发了L型钙离子通道开放，从而使钙离子大量内流，促进了胰岛细胞分泌胰岛素。但与此同时，大量钙离子内流，造成了胰岛细胞的钙超载，加之胰岛细胞活化过程中产生的大量氧自由基都造成了胰岛细胞的损伤。故很多文献报道，磺脲类药物对胰岛细胞有诱导凋亡作用，但机制各有不同。事实上，不同的磺腮茨药物对于胰岛β细胞凋亡的作用机制尚未完全明确，且有很多争论。新近研究表明，一些新型磺脲类药物剂型，如格列美脲对胰岛细胞凋亡的作用可能有所不同。     

胰岛外的KATP通道与葡萄糖代谢

ATP敏感性钾通道(KATP通道)是将细胞膜电活动与物质代谢联系在一起的重要通道。胰岛α和β细胞膜上的KATP通道通过影响胰升糖素和胰岛素的分泌调节葡萄糖代谢。近年的研究揭示,除胰岛细胞外,下丘脑和骨骼肌细胞膜的KATP通道也与葡萄糖代谢有关。下丘脑KATP通道在中枢对肝脏葡萄糖输出的调节、中枢对低血糖的反应及摄食调节中起一定作用。骨骼肌的KATP通道可影响骨骼肌对葡萄糖的摄取。对胰岛外KATP巯通道的研究,将有助于进一步探讨葡萄糖代谢的调节、糖尿病的发病机制及治疗。     

β-arrestins对心肌细胞离子通道的影响及机制

β-arrestins因在G蛋白偶联受体介导的信号转导过程中发挥重要作用而被关注,近年来发现β-arrestins本身可作为独立的信号转导分子参与多种细胞生理的调节。研究表明,β-arrestins与L-型钙通道结合后促进L-型钙通道由细胞膜转移至细胞内;β-arrestins可使钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ磷酸化进而激活钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ特异性钠通道;β-arrestins与β肾上腺素受体形成复合体可调节瞬时外向钾通道和延迟整流钾通道等多种钾离子通道功能。     

胰岛β细胞钾通道开放剂研究进展

研究发现,短期应用β细胞钾通道开放剂可抑制胰岛素分泌、增加胞内胰岛素贮备等,从而改善β细胞功能;抑制胞内钙超负荷和白细胞介素-1β介导的细胞凋亡、提高细胞生存能力;通过调节肥胖动物下丘脑—胰岛—脂肪细胞神经内分泌轴而抑制食欲、减轻体重,改善胰岛素抵抗。     

β细胞线粒体与胰岛素分泌关系的研究进展

营养物质进入β细胞后在线粒体代谢产生ATP，细胞内ATP／ADP比例升高，导致ATP敏感的K^ 通道关闭，Ca^2 通道开放，在ATP的存在下，Ca^2 刺激胰岛素颗粒胞吐。另外，在K^ 通道开放的情况下，线粒体内琥珀酸代谢加强，刺激呼吸链，导致细胞膜的超极化，促进线粒体摄取Ca^2 ，线粒体内Ca^2 浓度升高后以正反馈的方式刺激三羧酸循环，产生线粒体因子刺激胰岛素胞吐。呼吸链复合物中部分多肽亚基由线粒体DNA编码，线粒体DNA异常将导致胰岛素分泌受损，引发糖尿病。因此，线性体在β细胞胰岛素分泌中起重要作用。     

AMPK与胰岛β细胞功能

腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)作为机体能量监测器,其活性主要受AMP/ATP比例调控。通过抑制能量合成,加速能量分解和ATP合成以保持机体能量平衡的同时,AMPK同样参与了胰岛β细胞胰岛素分泌的调节,并直接作用于β细胞的相关基因表达和胰岛素信号转导。以二甲双胍、罗格列酮、瘦素和脂联素为代表的AMPK激活剂对胰岛素分泌的直接影响尚有争议。本文就AMPK介导的胰岛β细胞功能作一简述。     

模拟缺血对心室肌细胞钙内流和钾外流的影响

目的 观察模拟缺血对心室肌细胞L—型钙通道和ATP敏感钾通道的影响。方法 实验用胶原配药解法急性分离豚鼠心室肌细胞，利用全细胞膜片钳的方法记录心室肌细胞的L—型钙电流(Ica.L)和ATP敏感钾电流(IKATP)。采用低氧、无糖、高钾、高乳酸和酸中毒综合方式模拟缺血灌流，造成细胞的模拟缺血。结果 模拟缺血时，Ica.L明显受到抑制，IKATP增加，后一效应能被优降糖所阻断。结论 模拟缺血时Ica.L明显受到抑制，IKATP增加，可能是导致心室肌细胞动作电位时程缩短的主要因素之一。     

2 氨基酸通过与细胞外钙敏感受体相互作用刺激胰岛素分泌(ADA 2001年会,37-OR)

波士顿的研究者报道了从INS-1胰岛素瘤细胞中克隆钙敏感受体(CaSR).β细胞CaSR与大鼠肾脏CaSR同分异构体密切相关.他们指出L-氨基酸可作为CaSR的激动剂是通过提高细胞内Ca2+浓度的信号途径来刺激葡萄糖诱导的胰岛素分泌,从而提出提高正常饮食的氨基酸水平可作为CaSR信号的生理刺激物增强葡萄糖诱导的胰岛素分泌.CaSR激动剂激活β细胞非选择性阳离子通道导致膜去极化及细胞内Ca2+浓度升高,引起ATP敏感K+通道活性的改变而调节β细胞膜的功能.故认为氨基酸作为β细胞CaSR生理性配基,通过激活非选择性阳离子通道促进了葡萄糖诱导的胰岛素分泌.     

胰岛素分泌的调节与β细胞ATP敏感性K+通道(KATP)基因的分子生物学

1.β细胞ATP敏感姓K通道的分子生物学胰岛素的分泌受多种物质的调节,其中葡萄糖是最重要的刺激因素.已得到十分深入的研究.除通过葡萄糖激酶调控β细跑分泌胰岛素机制外,胰岛β细胞中糖代谢的产物ATP介导的β细胞分泌胰岛素机制亦在近年内得到了深入的阐述.     

胰岛β细胞自身胰岛素抵抗和2型糖尿病——胰岛素抵抗研究的新领域

2型糖尿病的发病机理尚未完全阐明，一般认为主要与胰岛素外周靶组织的胰岛素抵抗及胰岛β细胞分泌缺陷有关。但是二者在2型糖尿病发病机理中孰为原发孰为继发，以及各自在糖尿病发病中的地位一直是长期争论不休的问题。近年来发现β细胞膜上也存在胰岛素受体，即β细胞也是胰岛素的靶细胞，β细胞胰岛素信号转导障碍可导致胰岛素分泌缺陷，首次将胰岛素抵抗与β细胞分泌缺陷直接联系起来。为丰富胰岛素抵抗概念的内涵和外延，重新评价胰岛素抵抗在2型糖尿病发病中的作用提供了新的思路。     

钾通道与2型糖尿病及遗传性高胰岛素血症

ATP敏感的钾通道（KATP）是将细胞膜电活动与细胞物质代谢联系在一起的重要通道，该通道是由磺酰脲受体（SUR）和内向整流钾通道（Kir6.x)两种亚单位组成。SUR和Kir6.2基因的突变可引起KATP通道对ATP、ADP－Mg^2 敏感性的改变，引起KATP通道的活动性低下，从而导致遗传性高胰岛素血症；SUR1和Kir6.2基因的突变及多态性还可能与2型糖尿病（T2DM）相关，其原因可能是SUR1基因变异导致高胰岛素血症；对不同人群的研究发现，SUR1基因的多态性与T2DM之间存在相关性，但各人群之间SUR1基因与T2DM相关的位点存在不一致性。     

在新生糖尿病小鼠模型中减少Cx36间隙连接耦合可弥补异常活跃的ATP敏感性K^＋通道恢复胰岛素分泌

编码ATP敏感性K^＋通道（KATP通道）的基因突变会降低ATP抑制的敏感性,进而通过抑制B细胞葡萄糖刺激的游离钙（[Ca^2＋]i）的活性和胰岛素分泌,导致新生儿糖尿病。连接蛋白36（Cx36）的缝隙连接也调节胰岛细胞电活动;一旦Cx36基因敲除,在基础葡萄糖水平下,β细胞显示[Ca^2＋]i的升高。     

Ca2+调控的胰岛素分泌

胰岛β细胞内胰岛素分泌颗粒胞裂外排,从而分泌胰岛素。该过程是由胰岛素分泌颗粒局部Ca^2＋浓度的迅速升高而触发的。胰岛β细胞内Ca^2＋浓度的迅速升高主要源于经质膜上钙通道的Ca^2＋内流和胞内钙库Ca^2＋释放。细胞外钙内流主要通过电压依赖型钙通道,而胞内Ca^2＋释放可能来自三磷酸肌醇敏感钙库、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NAADP）敏感钙库、ryanodine敏感钙库及线粒体钙库等。不同情况下的胰岛素分泌或胰岛素分泌的不同阶段可能由不同来源的Ca^2＋触发或增强,两者相互协调,在胰岛素分泌中起重要作用。因此,对β细胞内钙信号的产生及调控途径的深入研究有利于进一步阐明糖尿病的发病机制,并为糖尿病的治疗提供新思路。     

胰高血糖素样肽-1及其受体激动剂对胰岛β细胞功能和数量的影响

胰岛β细胞功能的逐渐衰退在2型糖尿病的发生发展中起着重要作用。胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是目前发现与2型糖尿病发生发展相关的肠促胰岛素,是“Incretin效应”的主要成分,可以增加正常人体内胰岛β细胞胰岛素的分泌,帮助调节整体葡萄糖代谢的动态平衡,并能促进胰岛β细胞增殖分化并减少其凋亡,对胰岛β细胞功能有一定的保护作用。     

从胰岛素敏感性和胰岛β细胞功能看空腹血糖受损切点下调

目的评估空腹血糖正常（NFG）人群胰岛素敏感性（IS）和胰岛β细胞功能的特点。方法2388例受试者按OGTT结果分为低-空腹血糖正常（Low-NFG）组（FPG〈4.9mmol/L），中-空腹血糖正常（Mid-NFG）组（FPG4.9～5.6mmol/L），高-空腹血糖正常（High-NFG）组（FPG5.6～6.1mmol/L），IFG组，T2DM组。利用OGTT推导出几个指数比较各组IS和胰岛素分泌差别。结果从Low-NFG到T2DM组，β细胞分泌功能和胰岛素敏感性指数进行性下降。与Mid-NFG组比较，High-NFG组胰岛素抵抗更加明显，胰岛素分泌下降，TG升高和HDL-C降低（P〈0.01）。结论FPG5.6～6.1mmol/L时存在高胰岛素抵抗和低胰岛β细胞功能，是T2DM的高危因素。