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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)β細胞中的新型胰島素信號抑制因子!可能造福糖尿病患者

更新時間:2021-02-23  |  點擊率:1076

糖尿病是我們?nèi)吮M皆知的內(nèi)分泌疾病,在世界范圍,糖尿病的患病率和發(fā)病率都急劇攀升,威脅人類的身體健康。但具體病因和發(fā)病機制尚不明確,可能是遺傳和環(huán)境因素的共同參與,由于免疫介導(dǎo)的胰島B細胞的選擇性破壞所致。因此,使胰腺β細胞對胰島素敏感的療法可以保護糖尿病患者免于β細胞衰竭。

2021年1月27日,德國亥姆霍茲慕尼黑中心Heiko Lickert團隊在《自然》雜志上在線發(fā)表了篇為“Inceptor counteracts insulin signalling in β-cells to control glycaemia”的文章,文章揭示在β細胞中發(fā)現(xiàn)一種新型胰島素信號通路的抑制因子,可控制血糖。

 

DOI: 10.1038/s41586-021-03225-8

在本篇文章中,研究人員在鑒定新的胰腺調(diào)節(jié)因子的過程中,發(fā)現(xiàn)5330417C22Rik mRNA在胚胎期胰腺中強表達。其相關(guān)基因叫做雌激素誘導(dǎo)基因(EIG121,也稱為ELAPOR1或KIAA1324),在小鼠中其基因位于3號染色體上,有22個外顯子,通過3個選擇性剪接變異體轉(zhuǎn)錄,翻譯成一個單程I型跨膜蛋白。

與β細胞中胰島素受體(INSR)的富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域(CRD)和胰島素樣生長因子1(IGF1)受體(IGF1R)相比,KIAA1324的生物信息學(xué)分析揭示出該生長因子受體結(jié)構(gòu)域4的CRD中的半胱氨酸殘基具有保守性。此外,KIAA1324的甘露糖6-磷酸受體(M6PR)結(jié)構(gòu)域與陽離子依賴性M6PR (CD-M6PR)和陽離子非依賴性M6PR (CI-M6PR)相似。因此由于KIAA1324與INSR、IGF1R和IGF2R在胞外結(jié)構(gòu)域和KIAA1324抑制功能方面的相似性,研究人員將KIAA1324重新命名為胰島素抑制受體(由基因Iir編碼)。

 

受體在所有胰腺譜系中的表達

隨后,作者進行了一系列的實驗,證實受體調(diào)節(jié)β細胞的質(zhì)量和血糖控制情況,發(fā)現(xiàn)缺乏受體(Iir-/-)的基因敲除小鼠表現(xiàn)出高胰島素血癥和低血糖癥的跡象,并在出生后數(shù)小時內(nèi)死亡。這說明Iir敲除導(dǎo)致胰腺發(fā)育過程中β細胞增殖和質(zhì)量增加,并影響出生后的葡萄糖穩(wěn)態(tài)。之后對Iir-/-小鼠的胚胎和產(chǎn)后胰腺進行分子和細胞分析表明,Iir-/-胰腺組織中INSR-IGF1R的激活增加,導(dǎo)致β細胞的增殖和質(zhì)量增加。同樣,成年小鼠和離體胰島中可誘導(dǎo)的β細胞特異性Iir-/-敲除導(dǎo)致INSR–IGF1R的激活增加和β細胞增殖的增加,從而提高了體內(nèi)的葡萄糖耐受量。

 

研究團隊也對其產(chǎn)生的作用進行了機制研究,發(fā)現(xiàn)受體使網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用成為可能。從機理上講,受體與INSR–IGF1R相互作用以促進網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用,使受體脫敏。而使用針對受體胞外域的單克隆抗體阻斷這種物理相互作用時會導(dǎo)致受體和INSR保留在質(zhì)膜上,從而維持β細胞中INSR–IGF1R的活化。

受體與INSR和IGF1R物理相互作用,以增強受體內(nèi)化和脫敏

總之,這些研究結(jié)果表明,受體可以保護胰島素生產(chǎn)性β細胞免受組成途徑的激活,并將受體鑒定為INSR–IGF1R敏感化和糖尿病治療的潛在分子靶標(biāo)。

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來源:生物探索

細胞培養(yǎng)實驗室,您有沒有遇到以下幾種情況:

1、使用新生牛血清,但想進一步提高培養(yǎng)效果的客戶

2、使用胎牛血清,但覺得貴的客戶

大家都知道胎牛血清是實驗室里細胞培養(yǎng)中用量很大的天然培養(yǎng)基,因為胎牛從未接觸過外界,這使得其血清中所含的抗體和補體極少,幾乎沒有對細胞有害的成分。

 

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新生牛血清(Newborn Calf Serum,簡稱NBCS)指的是出生14天-3個月進行取血的牛。價格便宜,可不同牛齡血清所含的促細胞生長因子、促貼附因子、激素及其他活性物質(zhì)等組分與比例不同。常規(guī)來說,年齡越小的牛血清,細胞培養(yǎng)效果越好。胎牛血清培養(yǎng)效果好于新生牛,且因為胎牛未進食過母乳,所以IgG含量低。

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