钙离子通道阻滞剂影响胰岛功能吗?

葡萄糖是体内调节胰岛素分泌的最主要因子，其机制主要是通过调节胰岛β细胞的代谢活动，使胞浆的ATP／ADP比率增加．导致细胞ATP敏感的钾通道（KATP）关闭，细胞膜去极化，电压依赖性钙通道（主要是L型钙通道）开放，钙离子内流，细胞内游离钙离子浓度升高，刺激囊泡内胰岛素放。因此，β细胞属于电兴奋性细胞，β细胞膜ATP依赖的钾通道与L型钙通道是影响胰岛素分泌的重要离子通道。     

专家专题报告4:β细胞的电活动和细胞内胰岛素囊泡与第二信使的对话

基础研究和临床研究表明,葡萄糖刺激β细胞分泌胰岛素呈双相分泌特性,即快速的1相分泌和持续缓慢的2相分泌。2型糖尿病患者胰岛素的分泌缺乏1相,且2相分泌水平也显著降低。检测胰岛素分泌的方法很多。特别是用膜片钳结合膜电容技术检测单个胰岛β细胞内胰岛素囊泡出胞的动态过程。每个β细胞含有约10000～13000个胰岛素囊泡,这些囊泡存在于两个不同的功能池：易释放池(RRP)和储存池(RP)。约1％ ～5％的囊泡位于易释放池,易释放池囊泡已着位于细胞膜上,易释放池囊泡的释放是胰岛素1相分泌的基础。     

高糖高棕榈酸培养对β细胞脂质含量及脂肪酸转位酶表达的影响

目的研究高糖高棕榈酸（PA）培养对β细胞脂质含量及脂肪酸转位酶（FAT/CD36）表达的影响。方法NIT-1细胞分别以5mmol/L葡萄糖（NC组）、25mmol/L葡萄糖（HG组）、0.25mmol/LPA＋5mmol/L葡萄糖（HP组）及0.25mmol/LPA＋25mmol/L葡萄糖（GP组）培养24h后,测定细胞内甘油三酯（TG）含量、胰岛素分泌以及FAT/CD36 mRNA与蛋白的表达。结果（1）与NC组比较,各处理组细胞内TG含量增加,而葡萄糖刺激的胰岛素分泌下降,以GP组变化最明显。（2）在高糖孵育下,HG组和GP组FAT/CD36 mRNA与蛋白表达均较NC组显著增加（P〈0.01）,但HP和GP组与相应的葡萄糖组比较,FAT/CD36表达无明显变化。结论在高棕榈酸的环境下,高糖可进一步促进β细胞脂质沉积,抑制葡萄糖刺激的胰岛素分泌;其中高糖上调脂肪酸转位酶表达可能是其重要机制之一。     

曲古霉素A和5-氮杂胞苷对高糖诱导损伤的胰岛β细胞的保护作用

目的 探讨高糖诱导下曲古霉素A（TSA）和5-氮杂胞苷（5-AzaC）对胰岛β细胞增殖、凋亡及功能的影响. 方法 体外培养大鼠胰岛素瘤（RIN-m5f）细胞至指数增长期,根据干预方案分为空白对照（NC）组、高糖诱导（HG）组、0.05、0.10 μmol/L TSA干预组、0.63、1.25 μmol/L 5-AzaC干预组、0.10 μmol/L TSA＋1.25 μmol/L 5-AzaC联合干预组.检测RIN-m5f细胞增殖活性、细胞凋亡率、葡萄糖刺激胰岛素分泌能力. 结果 0.05、0.10 μmol/L TSA干预组、0.63、1.25 μmol/L 5-AzaC干预组及联合干预组的细胞增殖活性均高于HG组,而细胞凋亡率均低于HG组（P＜0.05）.在3.3 mmol/L及25 mmol/L葡萄糖刺激时,各组葡萄糖刺激胰岛素分泌量均高于HG组（P＜0.05）. 结论 TSA和5-AzaC可抑制高糖诱导的胰岛β细胞凋亡和恢复β细胞的胰岛素分泌功能.     

胰岛β细胞功能的评估

胰岛β细胞分泌功能受损是发生糖代谢紊乱的重要的病理生理基础之一，正确评估胰岛β细胞功能对了解糖尿病的发病机制与防治具有重要意义。其主要方法分为检测葡萄糖刺激、非糖物质刺激的胰岛素分泌以及β细胞分泌其他物质的功能。     

高血糖对胰岛β细胞功能影响研究进展

高血糖从多方面对胰岛β细胞功能产生影响。首先，高血糖通过使β细胞表面葡萄糖转运蛋白－2表达减少，β细胞耗竭或葡萄糖失敏感，胰岛素基因转录障碍等多种机制加重β细胞葡萄诱导的胰岛素分泌缺陷。其次，高血糖使胰岛素（PI）分泌增加，PI／免疫反应性胰岛素（IRI）值升高，而胰岛素成熟障碍。另外，短期高血糖可刺激β细胞再生，长期高血糖使其再生能力能力。     

葡萄糖毒性损害β细胞功能的作用机制

慢性高血糖不但是糖尿病的一个表现,而且通过损害胰岛素分泌和作用使代谢控制进一步恶化,这一现象被称为"葡萄糖毒性"。关于葡萄糖毒性已经提出多种作用机制,如糖基化终产物、活性氧簇、内质网应激、抑制胰岛素基因转录等。血糖升高所导致的恶性循环进一步损害β细胞,最终导致胰岛素分泌缺陷。及早有效地控制2型糖尿病患者的高血糖状态是保护残余β细胞功能的一个重要手段。     

糖脂毒性和胰岛素原前体基因

胰岛素原前体基因几乎只在胰岛β细胞表达,对维持胰岛素的分泌至关重要。葡萄糖是该基因的主要生理性调节剂。长期慢性高血糖（糖毒性）和高血脂（脂毒性）可通过抑制胰岛素原前体基因表达,促进2型糖尿病中β细胞的损伤。糖毒性涉及胰十二指肠同源盒因子-1（PDX-1）及肌腱膜纤维肉瘤癌基因同源核A（MafA）结合活性的降低以及CCAAT增强子结合蛋白（C／EβP）β活性的增强;脂毒性涉及PDX-1核转运及MafA基因表达的抑制。糖毒性与脂毒性有共同的作用靶位,联合作用对胰岛素原前体基因表达及β细胞功能损害更大。     

白细胞介素1β和干扰素γ对小鼠胰岛素瘤βTC-6细胞胰岛素分泌功能的影响

目的探讨炎性细胞因子白细胞介素1β（IL-1β）、干扰素γ（IFN-γ）对小鼠胰岛β细胞株βTC-6胰岛素分泌功能的影响。方法将βTC-6细胞培养于高糖DMEM培养基,48h后换用无糖KRBH缓冲液培养30min,分别于含0、1．38、5．50和11．10mmol／L葡萄糖的KRBH缓冲液中孵育60min,放射免疫法检测细胞上清液中胰岛素水平（GSIS）。在BTC-6细胞中分别加入不同浓度的IL-1β（0．15、1．50μg／L）和（或）IFN-γ（10、100U／m1）,24h后换用无糖KRBH缓冲液培养30min,在含1．38mmol／L葡萄糖的KRBH缓冲液中孵育60min,放射免疫法检测细胞上清液中胰岛素水平。多组间数据比较采用单因素方差分析,两组间数据比较采用t检验。结果βTC-6细胞在1．38mmol／L葡萄糖刺激时胰岛素分泌达高峰,与无葡萄糖刺激时相比差异有统计学意义[（151±14）对（120±4）mU／L,t=-4．215,P=0．006];5．50、11．10mmol／L葡萄糖刺激时胰岛素分泌较1．38mmol／L葡萄糖刺激时明显下降（均P〈0．05）。与单纯1．38mmol／L葡萄糖刺激组相比,IL-1β（0．15μg／L）组[（85．53±5．06）mU／L对（103．11±0．27）mU／L,t=4．897,P=0．039]、IL-1β（1．50μg／L）组[（62．62±0．64）mU／L对（103．11±0．27）mU／L,t=212．66,P〈0．001]葡萄糖刺激下胰岛素分泌水平显著下降,下降程度与IL-1β的剂量呈正相关;与单纯葡萄糖刺激组相比,IFN-γ（100U／m1）组葡萄糖刺激下胰岛素分泌显著下降[（73．2±1．6）对（105．2±1．8）mU／L,t=19．52,P：0．003];与IL-1β（0．15μg／L）组及IFN-γ（100U／m1）组相比,IL-1β联合IFN-γ组葡萄糖刺激下胰岛素分泌显著下降（F=77．38,P〈0．001）。结论IL-1β和IFN-γ对13TC-6细胞的胰岛素分泌功能有抑制作用,且两者间具有协同效应。     

游离脂肪酸对胰岛素瘤细胞系βTc6细胞葡萄糖激酶和葡萄糖转运蛋白2表达及胰岛素分泌功能的影响

目的 探讨游离脂肪酸（FFA）对小鼠胰岛素瘤细胞系βTc6细胞葡萄糖激酶（GK）和葡萄糖转运蛋白2（GLUT2）的表达及相应的胰岛素分泌功能变化的影响.方法用不同浓度FFA（0.25、0.50、1.00 mmol/L）干预βTc6细胞24 h,应用逆转录（RT）-PCR法和Western Blot法检测GK和GLUT2表达情况,并观察细胞形态及葡萄糖刺激的胰岛素分泌功能（GSIS）的变化.应用单因素方差分析进行统计学分析.结果 （1）经过0.25 mmol/L FFA 作用24 h后,未见细胞形态学及GSIS 明显变化,细胞内GK和GLUT2 mRNA及其蛋白的表达水平与空白对照组（GK对照组0.80±0.12,GLUT2对照组0.72±0.11）比较亦未发生明显改变（均P〉0.05）;（2）0.50～1.00 mmol/L FFA 作用24 h之后,βTc6细胞内可见脂滴积聚,细胞团有崩解的趋势,随着浓度的增大,上述现象愈加明显.细胞GK（GKFFA0.500.32±0.05,GKFFA1.000.24±0.03）和GLUT2 （GLUT2FFA0.500.28±0.04,GLUT2FFA1.000.21±0.03）mRNA表达逐渐减低（均P〈0.05）,相应的蛋白表达水平亦逐步降低,胰岛素分泌也逐渐减少（均P〈0.05）.结论 低浓度FFA对胰岛β细胞生存和GK、GLUT2表达以及GSIS没有明显影响,但较高浓度的FFA将损害β细胞,并抑制GK和GLUT2表达以及GSIS.     

二论2型糖尿病细胞膜转运障碍发病机理

2型糖尿病（T2D）发病机理与胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷相关,骨骼肌细胞的早期胰岛素抵抗、胰岛素抵抗导致的信号传导障碍、葡萄糖转运障碍导致的高血糖、过量脂肪酸导致的毒性作用、淀粉样变性导致的β细胞功能障碍、β细胞功能障碍导致的胰岛素分泌缺陷、内毒素血症导致的低烈度炎症、细胞膜氧转运障碍导致的细胞内缺氧逆境、胰岛素受体破坏导致的胰岛素敏感性下降等相关发病机理研究得到重视，细胞膜转运障碍等新的发病机理探讨也在不断研究之中。     

β细胞脂性凋亡

循环甘油三酯(TG)／游离脂肪酸(FFA)水平升高以及TG在β细胞内的堆积，早期可导致基础胰岛素分泌增加而葡萄糖刺激的胰岛素分泌钝化，随后β细胞内胰岛素含量渐下降，并出现β细胞凋亡增加，细胞数量减少。神经酰胺依赖及非依赖的途径均参与了脂性凋亡的过程。当能量过剩、脂肪组织储存TG饱和且β细胞内β氧化代偿不足时，则造成TG在β细胞内的堆积。若高糖和高脂同时出现时，两者可发生协同作用，加速β细胞的功能障碍和凋亡。     

葡萄糖转运蛋白4囊泡运输及相关的临床疾病

葡萄糖转运蛋白4（Glut4）是骨骼肌、心肌以及脂肪细胞摄取葡萄糖的重要媒介,它在维持机体糖稳态中起关键作用。因此,对Glut4的囊泡运输及相关蛋白、分子信号转导通路以及相关临床疾病的研究意义重大。本文综述了微管、微丝、分子马达在胰岛素受体细胞Glut4囊泡运输中发挥的作用,及最近报道的一些与Glut4共定位蛋白的特殊作用。此外本文对胰岛素刺激Glut4转运的多条信号通路以及Glut4相关临床疾病也做了详细介绍。     

牛磺酸对白细胞介素－1β损伤的胰岛细胞分泌的影响

在Ｗｉｓｔａｒ新生大鼠离体培养胰岛细胞中定量观察了ＩＬ－１β对胰岛素分泌的抑制作用以及牛磺酸的反转效应。实验结果表明：①ＩＬ－１β（５～２０Ｕ／ｍｌ）可抑制胰岛β细胞的分泌功能，表现为胰岛素的基础分泌和葡萄糖刺激时的分泌量均明显减少。②经ＩＬ－１β处理的胰岛细胞加入牛磺酸共同孵育后，可见胰岛素的基础分泌量和糖刺激时的分泌量均显著增加，表明牛磺酸能反转ＩＬ－１β的抑制作用，并且这种反转效应有量效和时效关系。     

正常糖耐量者口服葡萄糖-胰岛素释放试验的胰岛素分泌曲线特点的研究

目的研究口服葡萄糖一胰岛素释放试验（OGIRT）的胰岛素（Ins）分泌曲线特点,初步探讨适用于I临床评价个体胰岛素敏感性和8细胞分泌功能的方法。方法对12例正常糖耐量者行OGIRT和静脉糖耐量试验（IVGTT）,观察OGIRT、IVGTT血浆Ins分泌峰值时间分布频数,分析胰岛素敏感性和B细胞功能各指标相关指数。结果OGIRT血浆Ins分泌高峰出现于35-45min,无明显第二分泌峰。经多因素线性回归分析表明20、30、35minIns增值与葡萄糖增值的比值（ΔI20／ΔG20、ΔI30／ΔG30、ΔI35／ΔG35）与第一相（1PH）胰岛素分泌、葡萄糖及胰岛素曲线下面积比值（SGI）、胰岛素作用指数（IAI）、HOMA—IR、胰岛素分泌指数均不相关（P〉0．05）,ΔI40／ΔG40与SGI、IAI、HOMA-IR显著相关（P均〈0．01）。结论OGIRT可能不能反映1PH;OGIRTΔI40／ΔG40比I20／ΔG20、△I30／ΔG30能更好地评估β细胞功能。     

沙奎那韦致大鼠INS-1细胞胰岛素抵抗

目的探讨HIV-1蛋白酶抑制剂沙奎那韦对大鼠INS-1细胞内胰岛素信号转导通路及β细胞功能的影响。方法INS-1细胞经10μmol／L沙奎那韦处理48h后,台盼蓝染色计数细胞,MTT试验评估沙奎那韦对细胞活力的影响,Western印迹法测定100nmol／L胰岛素刺激的细胞裂解产物中的胰岛素信号转导蛋白的含量及其磷酸化,免疫酶标法测定20mmol／L葡萄糖刺激的胰岛素释放量,并用细胞内DNA含量标准化。结果沙奎那韦处理后,INS-1细胞内胰岛素刺激的胰岛素受体底物1（IRS-1）及IRS-2酪氨酸磷酸化和Akt—Thr^308磷酸化分别降低了60％、66％和55％,基础胰岛素分泌速率和葡萄糖刺激的胰岛素释放速率分别下降了39％和49％。结论沙奎那韦可损害胰岛β细胞内胰岛素信号的转导,导致β细胞自身胰岛素抵抗,这一作用可能影响胰岛β细胞功能。     

血管紧张素Ⅱ对RIN-m细胞胰岛素分泌功能的影响及机制探讨

目的 观察血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)对RIN-m β细胞胰岛素分泌的影响,探讨Ang Ⅱ损伤β细胞功能的机制.方法 RIN-m细胞以不同浓度AngⅡ(0.1、1、10、100 nmol/L)干预24 h后,用放射免疫法检测各组基础(3.3 mmol/L)和葡萄糖(16.7 mmol/L)刺激下RIN-m细胞胰岛素分泌量;RT-PCR和Western印迹分别检测解耦联蛋白2(UCP2)mRNA及蛋白的表达水平;荧光素酶生物发光法检测细胞内ATP含量;流式细胞仪检测线粒体膜电位和细胞内Ca~(2+)浓度.结果 (1)在低糖刺激下,各Ang Ⅱ处理组RIN-m细胞胰岛素分泌差异无统计学意义(F=0.644,P:0.634);在高糖刺激下,除0.1 nmol/L Ang Ⅱ组外,其余各组胰岛素分泌均显著低于空白对照组(F=118.528,P=0.000).(2)与空白对照组相比较,各AngⅡ处理组的UCP2 mRNA和蛋白表达显著增加(F=1 370,P=0.000;F=675.175,P=0.000).(3)与空白对照组相比较,除0.1 nmol/L Ang Ⅱ组外,其余各组的RIN-m细胞线粒体膜电位、细胞内ATP含量和Ca~(2+)浓度显著减少(F=4.035,P=0.008;F=3.353,P=0.013;F=5.867,P=0.001).结论 AngⅡ损伤胰岛β细胞葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)功能,其机制可能是AngⅡ上调β细胞UCP2表达,进而降低线粒体膜电位、减少细胞内ATP含量及Ca~(2+)浓度,最终损伤β细胞胰岛素分泌功能.     

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.     

长期高浓度葡萄糖对胰岛细胞凋亡和功能相关基因表达的影响

目的　探明长期高浓度葡萄糖对体外胰岛细胞功能和凋亡相关基因表达的影响。方法应用放免法检测不同浓度葡萄糖培养后大鼠胰岛细胞和小鼠 βTc3细胞在葡萄糖刺激时培育上清液和细胞内的胰岛素水平 ;应用半定量多重RT PCR和Northern印迹法检测培养后IDX 1(Isletduodenalhomeobox 1) ,葡萄糖激酶 (GK ) ,葡萄糖转运子 2 (GLUT2 ) ,C/EBPβ和Bcl xmRNA的表达情况 ;应用TUNEL法检测培养后的细胞凋亡百分率。结果　 ( 1)长期高浓度葡萄糖培养导致大鼠胰岛细胞和小鼠βTc3细胞对葡萄糖刺激的胰岛素分泌反应降低和细胞内胰岛素含量的减少 ;( 2 )高糖培养 14天可以使大鼠胰岛细胞IDX 1和GLUT2mRNA表达明显减少 (P <0 .0 5 ) ,C/EBPβmRNA表达明显增加 ,GKmRNA表达无明显变化 ;( 3 )高糖培养可以明显增加大鼠胰岛细胞和小鼠 βTc3细胞凋亡百分率 ;( 4 )大鼠胰岛细胞高糖培养 14天后Bcl xSmRNA水平明显增加 ,Bcl xLmRNA水平无明显变化 ,Bcl xL/Bcl xSmRNA比率明显减少 (P <0 .0 5 )。结论　 ( 1)长期高糖培养可以诱导大鼠胰岛细胞和小鼠 βTc3细胞凋亡和功能缺陷 ;( 2 )IDX 1表达的变化在大鼠胰岛细胞功能缺陷中起重要作用 ;( 3 )大鼠胰岛细胞的Bcl xL/Bcl xS比率变化在高糖所致的胰岛细胞凋亡中起重要作用。     

糖皮质激素诱导胰岛素抵抗的分子机制

糖皮质激素是体内重要的胰岛素拮抗激素,可诱导胰岛素抵抗。糖皮质激素可以干扰骨骼肌细胞的葡萄糖摄取和利用,抑制脂肪组织中葡萄糖转运蛋白（GLUT）-4的胞内分布及糖转运活性从而抑制糖摄取。并可通过调节脂肪细胞因子如脂联素、抵抗素、瘦素、内脏脂肪素的分泌,影响胰岛素的敏感性。此外,糖皮质激素还可抑制胰岛β细胞功能,使胰岛素分泌减少,并触发胰岛细胞凋亡。