這期讓史蒂芬?古德曼博士來跟大家講講丙酮酸氧化是不是決定胰島素和β-細(xì)胞質(zhì)量的關(guān)鍵因素？

此研究主題刊登于2014年8月的《實(shí)驗(yàn)生物及醫(yī)學(xué)》，證明了丙酮酸脫氫酶復(fù)合體不僅對于胰島素基因表達(dá)和葡萄糖刺激的胰島素分泌非常必要，同時還直接影響β-細(xì)胞的生長和成熟，更闡明了葡萄糖代謝會直接調(diào)控β細(xì)胞質(zhì)量和可塑性。

在胰腺β細(xì)胞內(nèi)葡萄糖的代謝對于胰島素基因表達(dá)和胞外分泌的賀爾蒙來說是很關(guān)鍵的一環(huán)，但是有越來越多的證據(jù)顯示，葡萄糖代謝途徑同時對于β-細(xì)胞發(fā)育和維持成年人的β細(xì)胞質(zhì)量非常重要。在小鼠β細(xì)胞中針對葡萄糖激酶剃除后不僅防止了葡萄糖所刺激的胰島素分泌，而且也抑制了β細(xì)胞的增殖，并與細(xì)胞凋亡的增加有關(guān)聯(lián)。在組織培養(yǎng)中，直接操縱胚胎胰臟的葡萄糖可用性實(shí)驗(yàn)則顯示了轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子神經(jīng)元素3(Neurog3)和NEUROD對于α和β細(xì)胞的發(fā)育是很必要的存在。

針對此主題，帕特爾等人的論文提到丙酮酸脫氫酶α組件是丙酮酸脫氫酶復(fù)合物調(diào)控丙酮酸代謝的速率決定酵素;在老鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ街刑蕹?beta;細(xì)胞的丙酮酸脫氫酶α組件之后，如同預(yù)期的會引起胰島素可用性降低以及葡萄糖敏感性釋放，但是卻也同時觀察到新生老鼠β細(xì)胞數(shù)目減少以及Neurog3，NEUROD和的Pdx1的表達(dá)。有趣的是，同時也在胰島素免疫陽性，特胰島的內(nèi)分泌小細(xì)胞簇中看到數(shù)目的減少，意味著也減少了新生β-細(xì)胞的來源。這個新發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了β-細(xì)胞中控制葡萄糖代謝的途徑對于維持β-細(xì)胞質(zhì)量以及賀爾蒙和生長因子，例如胰高血糖素樣多肽1(GLP1)是同等重要的。