微管作为细胞“变阻器”控制胰岛素分泌

微管——细胞的“高速公路”，将货物运送到细胞膜供分泌——在胰腺细胞中有一个令人惊讶的作用。范德比尔特大学的一个研究小组最近在《纽约时报》上报道，它们不是促进葡萄糖刺激的胰岛素分泌，而是限制它的分泌发展细胞。

这一发现揭示了微管作为细胞的“变阻器”来精确控制胰岛素分泌并表明这种对照的干扰可能有助于β细胞功能障碍和2型糖尿病。靶向胰岛素分泌的微管调节可以提供治疗糖尿病的新方法。

Irina Kaverina，Ph.D.，小东朱，博士和同事开始使用胰腺β细胞作为研究微管功能的模型 - 探索微管“交通”货物，例如来自细胞内部的胰岛素颗粒到周边。

在初步研究中，研究人员使用化合物来破坏微管，然后用葡萄糖刺激胰岛，并测量分泌多少胰岛素。随着送货高速公路缺失，他们预计会看到胰岛素分泌的减少。相反，他们观察到分泌的强烈增加。

“这太令人惊讶了，我们不相信自己，”凯瓦琳娜，细胞和发展生物学副教授说。

调查人员与Guoqiang Gu，Ph.D.，博士，博士，博士，博士和发展生物学副教授，以及其他范德比尔特实验室，使用多种系统和技术在β细胞中对胰岛素分泌产生负面调节胰岛素分泌的多种系统和技术。重要的是，顾队的团队在小鼠中摧毁了微管，并显示出与具有完整微管的小鼠相比，血液刺激的胰岛素分泌和血糖清除增加。

“在我们测试的任何模型中，破坏了微管状增加的胰岛素分泌，”Kaverina说。“这可能是如何成为膜的内部高速公路的结构，实际上抑制了分泌物？”

应用超分辨率显微镜技术，研究人员发现，在β细胞中，微管不形成高速公路的轨道。相反，它们形成了复杂的网格。

“胰岛素颗粒在微管网上随机‘行走’，微管调节细胞周围颗粒的数量，以防止过度分泌，”Kaverina说。

她解释说，葡萄糖会使细胞表面的微管不稳定，释放附着在胰岛素颗粒上的微管，让胰岛素分泌。

研究人员建议，破坏微管的策略 - 可能使用针对靶向药物输送到胰腺 - 可以将胰岛素分泌增加，这是一种治疗糖尿病的一种方式。

与对照小鼠相比，研究人员还发现，与糖尿病的小鼠的β细胞中，微管网状物在β细胞中更致密。

研究结果表明，为了应对糖尿病患者对胰岛素的需求增加，微管作为一种反馈机制变得更加密集和不那么动态，最终关闭了β细胞的功能，Gu说。

调查人员现在正在探索葡萄糖如何调节微管动态。他们也有兴趣从糖尿病患者中研究人类胰岛素。顾人称，这种胰岛通常失去了分泌胰岛素的能力，并且他建议通过操纵微管动力学来恢复胰岛素分泌。

他还指出了以微管为靶点的抗癌疗法与患者患糖尿病风险增加之间的联系。新的发现表明，癌症治疗是稳定的微管可能减少胰岛素分泌，促进糖尿病。

研究人员说，调节β细胞中的微管动力学，也许与其他胰岛素刺激剂结合，为治疗糖尿病提供了一种新的方法。

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