Diabetologia:正常葡萄糖刺激胰岛素分泌机制?

2020-07-28 MedSci原创 MedSci原创

线粒体氧化代谢是葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)的关键。 钙对胰腺β细胞线粒体的吸收是增强还是拮抗这一过程仍是一个有争论的问题。

线粒体氧化代谢是葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)的关键。 钙对胰腺β细胞线粒体的吸收是增强还是拮抗这一过程仍是一个有争论的问题。 尽管线粒体Ca2 +导入物(MCU)复合物被认为是Ca2 +跨内线粒体膜运输的主要途径,但它在细胞中的作用之前并没有在体内被研究过。

在这里,我们使用Ins1Cre介导的重组在小鼠β细胞中失活了由Mcu编码的MCU的孔形成亚基。分离整个或游离的胰岛,并用于活细胞荧光成像细胞或线粒体Ca2+浓度和ATP生产,以响应葡萄糖浓度的增加。对整个胰岛进行电生理记录。采集血清和血样,检测口服糖耐量和血糖耐量。

与野生型(WT)小鼠相比,在体外实验中,葡萄糖刺激的线粒体Ca2+积累(p< 0.05)、ATP产生(p< 0.05)和胰岛素分泌(p< 0.01)被强烈抑制。有趣的是,细胞内Ca2+浓度增加(p< 0.001),而线粒体膜去极化在小鼠中得到改善。βMcu-KO小鼠在i.p.后5分钟显示体内胰岛素分泌受损(p <0.001),但未出现。 注射葡萄糖,而在口服灌胃5分钟后观察到相反的现象。 出乎意料的是,年轻的βMcu-KO(<12周)的葡萄糖耐量得到改善(p <0.05),但与WT小鼠相比,年长的动物却没有。

研究结果表明,MCU对胰腺细胞线粒体Ca2+摄取至关重要,是正常GSIS所必需的。维持小鼠葡萄糖耐量的明显代偿机制尚待建立。

原始出处:

Eleni Georgiadou, Elizabeth Haythorne,The pore-forming subunit MCU of the mitochondrial Ca2+ uniporter is required for normal glucose-stimulated insulin secretion in vitro and in vivo in mice

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