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-細胞質(zhì)量的關(guān)鍵因素？

此研究主題刊登于2014年8月的《實驗生物及醫(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-細胞的生長和成熟，更闡明了葡萄糖代謝會直接調(diào)控β細胞質(zhì)量和可塑性。

在胰腺β細胞內(nèi)葡萄糖的代謝對于胰島素基因表達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-細胞發(fā)育和維持成年人的β細胞質(zhì)量非常重要。在小鼠β細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細胞的增殖，并與細胞凋亡的增加有關(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驗則顯示了轉(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;在老鼠實驗?zāi)Ｊ街刑蕹?beta;細胞的丙酮酸脫氫酶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細胞數(shù)目減少以及Neurog3，NEUROD和的Pdx1的表達。有趣的是，同時也在胰島素免疫陽性，特胰島的內(nèi)分泌小細胞簇中看到數(shù)目的減少，意味著也減少了新生β-細胞的來源。這個新發(fā)現(xiàn)強調(diào)了β-細胞中控制葡萄糖代謝的途徑對于維持β-細胞質(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。