跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息,确保你在联邦政府政府网站。

HTTP服务器

该站点是安全的。
这个https(https)://确保您连接到官方网站,并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2020年1月;45(1):23-32.
doi:10.3892/ijmm.2019.4409。 Epub 2019年11月21日。

胰腺β‑细胞LAMTOR1缺失增加小鼠葡萄糖刺激的胰岛素分泌

附属公司

胰腺β‑细胞LAMTOR1缺失增加小鼠葡萄糖刺激的胰岛素分泌

琼黄(音)等。 国际分子医学杂志. 2020年1月.

摘要

胰腺β‑细胞分泌的胰岛素调节葡萄糖代谢,并与包括糖尿病在内的各种疾病有关。晚期内体/溶酶体适配器MAPK和mTOR激活物1(LAMTOR1)是“Ragulator”复合体的亚单位之一,在包括葡萄糖代谢在内的能量代谢中发挥重要作用。本研究旨在探讨LAMTOR1在小鼠胰腺β细胞功能中的作用。建立β细胞特异性缺陷小鼠模型(βLamtor1‑KO),通过体内高血糖钳夹评估β细胞功能(胰岛素敏感性与β细胞反应配对)。进行胰岛灌注和线粒体功能分析,以研究胰岛素分泌途径中的各个步骤。结果显示,与对照模型相比,βLamtor1‑KO小鼠的体内葡萄糖耐量以及高血糖钳夹和胰岛灌注中葡萄糖刺激的胰岛素分泌更高。尽管存在线粒体功能障碍,但Lamtor1的缺失增加了小鼠胰岛素颗粒中的谷氨酸含量以及乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)活性,从而促进胰岛素分泌。总之,我们的数据表明,LAMTOR1对维持小鼠胰腺β‑细胞的线粒体功能很重要,但缺失LAMTOR1会增加谷氨酸和ACC1诱导的扩增途径,最终导致胰岛素分泌增加。这些发现表明,敲除Lamtor1是一种潜在的技术,可用于改善胰腺β细胞功能和治疗糖尿病。

关键词:晚期内体/溶酶体适配器MAPK和mTOR激活剂1;胰腺β细胞;胰岛素分泌;谷氨酸;乙酰辅酶A羧化酶1。

PubMed免责声明

数字

图1
图1
实验设计。小鼠通过纯合子交配获得拉姆托1-漂浮的老鼠(拉姆托1前/后)以C57BL/6N为背景的RIP-Core小鼠,分为两组(n=36):第1组,Lamtor1-floxed小鼠;第2组,β拉姆托1-KO小鼠。Lamtor1、晚期内体/溶酶体适配器MAPK和mTOR激活剂1;KO,击倒。
图2
图2
的影响拉姆托1胰岛素分泌不足。(A) 成功的证明拉姆托1击倒β拉姆托1-KO小鼠。蛋白质印迹显示拉姆托1在胰岛裂解物中。(B) 禁食12小时后对8周龄小鼠进行IPGTT,并测量血糖水平。数据显示为平均值±SD。*P<0.05,n=6。(C) 实时荧光定量PCR检测Pdx1、Ins2、Glut2和Gck的表达,n=6。(D) 喂食和禁食的胰岛中的胰岛素含量β拉姆托1-KO小鼠和拉姆托1前/后室友控制。胰岛素含量是相对于胰腺的。n=6。腹腔葡萄糖耐量试验;Lamtor1、晚期内体/溶酶体适配器MAPK和mTOR激活剂1;KO,击倒;NS,无显著性。
图3
图3
损失拉姆托1增强葡萄糖刺激的胰岛素分泌。高血糖钳夹结果Lamtor1型前/后β拉姆托1-KO小鼠。(A) 血糖水平。通过颈静脉导管注入20%的葡萄糖,使血糖水平维持在16.0-18.0 mM,持续90分钟。(B)葡萄糖输注速度。通过计算90分钟内的平均葡萄糖量(mg/kg/min)计算葡萄糖输注率。(C)检测胰岛素分泌水平。20-30微米在葡萄糖输注后0、1、5、20、50、70和90分钟从尾静脉采集1份血液样本,检测胰岛素水平。数据显示为平均值±SD。*P<0.05,**P<0.01,n=6。(D) 动态胰岛素分泌测定。在胰岛灌流过程中,分别加入2.8 mM葡萄糖和16.7 mM葡萄糖,测量胰岛素分泌水平。添加30 mM KCl导致膜去极化,从而增加胰岛素分泌。将每个样本的胰岛素测量值归一化为总DNA。n=6。
图4
图4
Lamtor1缺乏增加胰岛素分泌,但损害线粒体功能。(A) 孤立胰岛灌流期间测得的胰岛素水平。拉姆托1-与对照组相比,在16.7 mM葡萄糖刺激和给予100 mM葡萄糖的情况下,缺乏胰岛分泌的胰岛素水平更高微米M二氮杂卓消除了这种差异;然而,添加30 mM KCl会导致胰岛素分泌第二个峰值。(B) 格列本脲治疗后的胰岛素分泌。1微米格列本脲诱导胰岛素分泌水平升高拉姆托1-低血糖和高糖状态下的胰岛缺陷。(C) 硝苯地平治疗的周围胰岛的葡萄糖刺激胰岛素分泌。黑色和粉红色线条;在高糖前加入硝苯地平。蓝线和红线;加入高糖15min后加入硝苯地平。数据显示为平均值±SD。*P<0.05,**P<0.01,n=6。(D) 胰岛对基础葡萄糖和高糖(16.7 mM)反应的三磷酸腺苷水平。*P<0.05。(E) Seahorse XF24分析仪在2.8 mM葡萄糖存在下测量的基础OCR。n=6。(F) 在180分钟的时间段内测量OCR。葡萄糖(20 mM),FCCP(1微米M) 鱼藤酮加抗霉素A(5微米每个M)在所指示的时间加入。迪亚,二氮杂卓;Nif,硝苯地平;三磷酸腺苷;OCR,耗氧率;FCCP,羰基氰化物4-(三氟甲氧基)苯腙;R/A,鱼藤酮加抗霉素A;NS,无显著性。
图5
图5
拉姆托1胰腺β细胞缺乏通过增加谷氨酸生成和ACC1活性来增加胰岛素分泌。(A) 氨基氧乙酸盐(2.5 mM)对全细胞谷氨酸同位素含量和离体细胞胞浆的影响Lamtor1型-缺乏并控制胰腺β细胞。n=6。(B) 在缺乏或存在胰高血糖素样肽1(10 nM)的情况下,在葡萄糖刺激下,胰岛素颗粒中的谷氨酸含量和胰岛素分泌的变化。(C) Western blot显示磷酸化腺苷5′-单磷酸活化蛋白激酶、总腺苷5’-单磷酸激活蛋白激酶、磷酸化ACC1、总ACC1、热休克蛋白90和β-肌动蛋白水平拉姆托1前/后β拉姆托1低、高糖刺激下的1-KO小鼠胰岛。*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,n=6。ACC1,乙酰辅酶A羧化酶1;p-ACC1,磷酸化ACC1;AOA,氨基氧乙酸;GLP-1,胰高血糖素样肽1;腺苷5′-单磷酸活化蛋白激酶;p-AMPK,磷酸化AMPK;hsp90、热休克蛋白90;NS,无显著性。
图6
图6
Lamtor1通过抑制与谷氨酸和ACC1代谢相关的放大途径来减弱胰岛素分泌。如前所述,Lamtor1需要许多过程才能产生这种结果,包括:i)通过降低整个细胞和胞浆中的谷氨酸水平来抑制胰岛素分泌;ii)抑制肠促胰岛素/cAMP信号传导并阻止胞浆谷氨酸转运到胰岛素颗粒,从而抑制胰岛素分泌(23);iii)促进AMPK和ACC1磷酸化,导致ACC1活性受到抑制,从而导致胰岛素分泌减少(10)。Lamtor1、晚期内体/溶酶体适配器MAPK和mTOR激活剂1;ACC1,乙酰辅酶A羧化酶1。

类似文章

引用人

工具书类

    1. Maechler P,Li N,Casimir M,Vetterli L,Frigerio F,Brun T。线粒体在β细胞功能和功能障碍中的作用。高级实验医学生物。2010;654:193–216. doi:10.1007/978-90-481-3271-39。-内政部-公共医学
    1. Thorens B.GLUT2,葡萄糖传感和葡萄糖稳态。糖尿病。2015;58:221–232. doi:10.1007/s00125-014-3451-1。-内政部-公共医学
    1. MacDonald PE、Joseph JW、Rorsman P.胰腺β细胞中的葡萄糖传感机制。Philos Trans R SocLond B生物科学。2005;360:2211–2225. doi:10.1098/rstb.2005.1762。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Tarasov A,Dusonchet J,Ashcroft F.胰腺β细胞ATP-敏感性K+通道的代谢调节:双歧化酶。糖尿病。2004;53(补充3):S113–S122。doi:10.2337/糖尿病.53.suppl_3.S113。-内政部-公共医学
    1. Fridland LE,Phillipson LH。胰腺β细胞葡萄糖感应机制:基于计算系统的分析。岛屿。2011;3时24分至230分。doi:10.4161/isl.3.5.16409。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学