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公司動(dòng)態(tài)

科技前沿:胰島素可控制葡萄糖輸送的秘訣

閱讀:790          發(fā)布時(shí)間:2016-11-7

據(jù)上海恒遠(yuǎn)生物報(bào)道:2型糖尿病的特征在于血糖含量高,由胰島素產(chǎn)量減少引發(fā)。在一項(xiàng)新的研究中,,研究人員揭示了施用受控葡萄糖脈沖具有恢復(fù)正常胰島素產(chǎn)量和防止2型糖尿病的潛力,。

研究共同作者來(lái)自佛羅里達(dá)州立大學(xué)(FSU)的Joseph McKenna及其同事在“PLOS計(jì)算生物學(xué)”雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。

胰島素由胰腺中的β細(xì)胞產(chǎn)生,。它的主要作用是調(diào)節(jié)血糖水平,,并將葡萄糖從碳水化合物形式轉(zhuǎn)化為能量。

在健康個(gè)體中,,β細(xì)胞將激素的規(guī)律脈沖釋放到血流中,。這些脈沖限制肝臟釋放葡萄糖的量,并促進(jìn)身體組織吸收已釋放的葡萄糖,。

然而,,在具有高血糖或高血糖的人中,2型糖尿病的標(biāo)志 - 過(guò)量的葡萄糖抑制β細(xì)胞的“時(shí)鐘”,,控制胰島素脈沖節(jié)律,,減少胰島素產(chǎn)生。

在新的研究中,,McKenna和他的同事展示了如何施用葡萄糖受控脈沖促使胰島素的產(chǎn)量正?;?/p>

受控葡萄糖脈沖重新啟動(dòng)胰島素時(shí)鐘

首先,,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)學(xué)模型 - 雙振蕩器模型(DOM) - 模擬胰島細(xì)胞來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,胰島細(xì)胞是含有產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞的胰腺細(xì)胞。

DOM模型能預(yù)測(cè)葡萄糖到血液的脈沖,,具有重新激活已經(jīng)由于過(guò)量葡萄糖而停止的β細(xì)胞內(nèi)的胰島素時(shí)鐘的潛力,。

然后研究小組在去除了胰島的非糖尿病小鼠中測(cè)試了這一理論。

使用特殊設(shè)計(jì)的微流體裝置,,研究人員注入不同濃度的葡萄糖溶液到小鼠胰島,。

如所預(yù)期的,當(dāng)施用濃度高,,穩(wěn)定的葡萄糖時(shí),,小鼠胰島中的胰島素時(shí)鐘失活。

然而,,當(dāng)葡萄糖的受控脈沖施加到胰島時(shí),,胰島素時(shí)鐘被重新啟動(dòng),。此外,當(dāng)葡萄糖溶液的流動(dòng)跟隨模擬肝臟動(dòng)作的反饋回路時(shí),,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)再激活的胰島具有召集其他胰島并重新啟動(dòng)其胰島素時(shí)鐘的能力,。

研究人員發(fā)現(xiàn)并提出胰島素減少2型糖尿病發(fā)生的見(jiàn)解。

“本文演示了如何一起使用微流體和數(shù)學(xué)建模,,獲得新激素分泌機(jī)制的見(jiàn)解,,”研究合作者FSU神經(jīng)科學(xué)和分子生物物理數(shù)學(xué)和程序部的理查德·伯特倫如是說(shuō)。

作者說(shuō),,重要的是他們的研究也可能提出2型糖尿病的新預(yù)防策略:

“在這里,,我們用聯(lián)合建模和實(shí)驗(yàn)方法證明,由葡萄糖升高引起的脈沖胰島素減少的損失可以通過(guò)振蕩葡萄糖刺激來(lái)恢復(fù),。

我們的結(jié)果對(duì)增強(qiáng)胰島素搏動(dòng),,從而減輕2型糖尿病具有潛在的影響。

在未來(lái)的研究中,,團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將微流體裝置應(yīng)用于糖尿病小鼠的胰島,,然后再研究來(lái)自健康人和具有糖尿病的人的胰島。

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