当前位置: 主页 > 医药健康 > 健康生活 > 肥胖与代谢

细胞自噬:胰腺β细胞的“清道夫”如何影响糖尿病?

2008-10-17 02:32 何宏辉 科学网 阅读 0
核心摘要: 2008年《细胞—代谢》发表的两项研究揭示了自噬在胰腺β细胞功能及糖尿病发生中的关键作用。通过基因敲除小鼠模型,发现自噬缺陷导致β细胞凋亡增加、增殖减少、胰岛素分泌受损及高血糖。同时,高脂饮食诱导的自噬上调是β细胞的适应性反应,而自噬不足则加剧糖耐量恶化。这些发现为糖尿病治疗提供了新靶点。

(封面图片:背景图片显示了高脂肪饮食小鼠的胰腺组织的电子显微镜图像,其中表现出一个自噬体螯合线粒体和胰岛素颗粒的过程。下面右侧的免疫组织化学图像显示了缺少自噬相关基因atg7的胰岛β细胞存在损伤标志物p62(绿色部分)的聚集。其中红色部分为胰岛素,蓝色部分为细胞核。左侧图像显示出atg7-/-胰岛当中p62内含体的发展过程。图像提供:Ebato等)

自噬作用(autophagy)是细胞内的“清道夫”,通过溶酶体降解自身受损的蛋白质和细胞器,维持细胞稳态。然而,自噬失调与多种疾病相关,包括神经退行性疾病,但其在胰腺β细胞和葡萄糖代谢中的作用一直不明确。2008年10月8日,《细胞—代谢》(Cell Metabolism)发表了两项研究,揭示了自噬在糖尿病中的关键角色。

韩国和日本的研究团队利用特异性敲除胰腺β细胞中自噬相关基因Atg7的小鼠模型,发现这些小鼠出现葡萄糖耐量减低和血清胰岛素水平下降。进一步分析表明,β细胞凋亡增加、增殖减少,导致β细胞数量和胰岛素含量降低。生理学检测显示,自噬缺陷的β细胞中,葡萄糖刺激的胰岛素分泌受损,且胞内钙离子瞬变被破坏。形态学上,观察到泛素化蛋白聚集、p62积累、线粒体肿胀、内质网扩张及β细胞空泡化。这表明自噬对维持β细胞结构、数量和功能至关重要,其破坏会导致胰岛素缺乏和高血糖。

另一项日本研究则发现,在糖尿病db/db小鼠和高脂饮食诱导的C57BL/6小鼠中,β细胞自噬被上调。游离脂肪酸(FFA)可诱导β细胞自噬,而敲除Atg7则导致胰岛退化、胰岛素分泌减少和葡萄糖耐量降低。高脂饮食虽能激发正常小鼠的β细胞自噬,但在自噬不足的突变小鼠中,却加剧了葡萄糖耐量恶化,部分原因是β细胞数量未能代偿性增加。

综上,基础自噬对维持正常胰岛结构和功能不可或缺,而在高脂饮食诱导的胰岛素抵抗下,自噬是β细胞的一种适应性反应。这些发现为糖尿病治疗提供了新靶点。

(《细胞—代谢》(Cell Metabolism),Vol 8, 318-324, 08 October 2008,Hye Seung Jung, Myung-Shik Lee)

(《细胞—代谢》(Cell Metabolism),Vol 8, 325-332, 08 October 2008,Chie Ebato, Hirotaka Watada)

更多阅读(英文)

《细胞—代谢》论文摘要1

《细胞—代谢》论文摘要2

    发表评论