离子通道对胰岛β细胞中胰岛素分泌的调控作用

胰岛β细胞是胰岛细胞的一种,属于内分泌细胞,主要的生理功能是分泌胰岛素以应对葡萄糖水平的升高,其在维持葡萄糖稳态中起着重要作用。研究表明,胰岛素分泌受到多种机制的调控,其中包括多种离子通道。近年来,国内外学者越来越关注离子通道调控胰岛素分泌的过程。本文主要就钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道以及3种离子通道之间的相互作用对胰岛素分泌的调控进行简述,同时,简单介绍了离子通道抑制剂在糖尿病临床中的应用,并展望了离子通道研究在未来糖尿病治疗方面的潜在应用价值。     

胰岛β细胞中钠通道对胰岛素分泌的作用

胰岛β细胞是典型的兴奋性内分泌细胞,能响应机体葡萄糖水平的升高而分泌胰岛素,其功能受损会导致胰岛素分泌异常,进而引发多种疾病的发生,尤其与糖尿病(diabetes mellitus,DM)的发生密切相关。近年来对胰岛素分泌及调控过程的研究受到越来越广泛的关注,尤其在胰岛素分泌相关的离子通道——钾离子、钙离子通道方面,取得了重要进展,但对钠通道研究较少。钠通道是广泛分布于细胞膜上、亚型众多的一类离子通道,它们通过参与动作电位形成、物质运输和胞间通讯等过程影响细胞的多种生理功能。在此,对胰岛β细胞上钠通道的种类、生理特性、功能等方面的研究进展进行综述,从而为后续胰岛β细胞钠通道的相关研究提供新思路。     

钙离子信号对胰岛素分泌的调控

胰岛素的分泌及其分泌的调控是维持机体内葡萄糖平衡的重要机制,胰岛素分泌量的不足会导致非胰岛素依赖的糖尿病的发生.胰岛素包裹在致密核心大囊泡中,胰腺β细胞通过调控致密核心大囊泡的胞吐过程来调节胰岛素的分泌.胞内Ca2 浓度是影响胰岛素分泌的重要因素.胰腺β细胞主要通过质膜上的ATP敏感的钾通道、钙通道和胞内钙库的活动改变胞内Ca2 浓度,从而调控β细胞胰岛素的分泌活动.     

途径特异性调控因子介导的链霉菌来源天然产物的产量提升

链霉菌是活性天然产物的重要来源。基因组学研究揭示了链霉菌有巨大的生物合成潜力,平均每株菌拥有20–40个生物合成基因簇。在常规的实验室条件下,大多数链霉菌来源的天然产物产量较低,影响了对其进一步研究和产业化开发。由于链霉菌中天然产物的生物合成受到严格的调控,对于这些调控因子和调控网络的深入研究将有力地促进链霉菌来源的天然产物的发现和开发利用。文中主要综述了近5年来链霉菌来源天然产物生物合成中途径特异性调控因子的研究进展,重点介绍其在提高相应天然产物产量中的应用。     

天然产物通过诱导铁死亡改善肝纤维化的研究进展

肝纤维化是多种慢性肝病发展为肝硬化和肝癌所必须经历的共同病理过程,在其发生、发展过程中受到多种细胞因子以及信号通路的调控。铁死亡是由铁过载、氧化还原稳态紊乱和脂质过氧化增加引起的一种新的细胞死亡调控模式,与肝纤维化密切相关。诱导肝星状细胞发生铁死亡可能是肝纤维化治疗的潜在靶标。许多天然产物可以诱导肝星状细胞发生铁死亡进而抑制肝纤维化的进展,因此越来越受到关注。然而,关于天然产物通过铁死亡途径调节肝纤维化的综述文章却相对较少。该文简述了天然产物通过铁死亡调控影响肝纤维化的干预机制及应用,重点探讨铁死亡与肝纤维化的关系,以及天然产物靶向铁死亡对肝纤维化的调控作用,旨在为天然产物治疗代谢性疾病和肝脏疾病的发展提供新的理论依据,也为将来的药物制取提供更多的备选策略。     

线粒体功能相关的抗衰老天然产物活性分子

近年来,衰老分子生物学及衰老药物学的研究取得了长足进展,寻找能延缓衰老的活性小分子物质正成为衰老研究领域的重点及热点。一方面,多种天然产物特别是传统中药对疾病防治及人体健康有重大益处,天然产物活性小分子在延缓衰老方面的作用引起了业内的极大关注。另一方面,线粒体功能在衰老调控中的重要性正被广泛重视和认可。本文综述了近年被报道的靶向线粒体功能的主要抗衰老天然产物(包括单一组分和提取物),可为进一步开发利用天然产物提供理论基础和研发方向。     

抵抗素基因表达的调控因素

抵抗素是一种主要由脂肪组织分泌的多肽类激素。它与肥胖、2型糖尿病、胰岛素抵抗等疾病具有相关性,并受多种因素调控。胰岛素和抗糖尿病药物、激素、细胞因子、神经递质、营养与饮食等都参与抵抗素基因表达的调控。对抵抗素的深入研究将有助于了解胰岛素抵抗相关疾病的发病机制,为糖尿病、肥胖等的防治提供实验基础。     

植物细胞质膜离子通道研究进展

多种有机和无机离子作为重要的营养物质、渗透物质、辅酶和信号分子, 参与植物生殖、生长发育和逆境反应等多种生物学过程。离子通道是离子跨质膜和内膜运动的重要渠道和动态调控因子, 直接影响和调控细胞内离子浓度及亚细胞分布的动态变化。目前, 植物尤其是模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的多个离子通道家族被先后鉴定出来, 其中部分离子通道蛋白定位在细胞质膜上, 其基本生物学功能, 诸如蛋白结构、离子选择性和通透性、门控特点、活性调控机理以及不同离子通道之间的协同关系等均取得重要进展。该文概要介绍近年来植物细胞质膜离子通道方面的研究进展。     

结核分枝杆菌感染对人巨噬细胞离子通道及其调控元件转录表达的影响

为研究人巨噬细胞的离子通道及其调控元件是否参与了抗结核分枝杆菌感染免疫,利用表达谱芯片技术研究细菌感染后主巨噬细胞基因的表达情况,在全局表达谱分析的基础上,重点分析了离子通道及其调控元件的表达,并比较无毒株和临床分离有毒株在诱导离子通道及其调控元件表达方面的差异。结果表明,细菌感染影响离子通道及其调控元件基因的表达,涉及的离子通道包括钾通道、钠通道、氯通道、钙通道,差异表达的调控元件包括G蛋白、G蛋白偶联受体、蛋白质激酶和磷酸化酶;临床株感染影响的离子通道及其调控元件较无毒株广泛和丰富。这些观察结果提示,离子通道及其调控元件参与了宿主细胞对感染细菌的免疫应答,有关离子通道及其调控元件在抗结核免疫中的作用有待进一步研究。芯片研究的结果为将来的研究提供了线索。     

胰腺β细胞的离子通道和胰岛素分泌

1 .胰腺β细胞膜上几种重要的离子通道和动作电位β细胞内的离子通道特性和胰岛素分泌的机制研究是深入了解糖尿病的基础。 2 0世纪 70年代初 ,胰岛 (ｉｓｌｅｔ)电生理研究表明 ,葡萄糖刺激伴随着β细胞膜电势的变化 ,并推测其与胰岛素分泌相关[1] 。 2 0世纪 70年代末 ,Ｎｅｈｅｒ等[2 ] 发明了膜片钳记录技术 ,大大促进了包括β细胞在内的单细胞电生理的研究。1 .1　Ｋ 通道　　 2 0世纪 80年代前期 ,各种不同膜片钳构型的研究都表明 ,葡萄糖刺激下β细胞的膜电势变化源于膜上一种Ｋ 通道活性的改变 ,因其可直接被ＡＴＰ关闭而被命名为…     

长链非编码RNA与胰岛素抵抗

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸(nt)、无开放阅读框而不具有蛋白质编码功能的RNA。随着对基因组研究的不断深入,大量研究显示,多种lncRNA与胰岛素抵抗密切相关。lncRNA可从多种路径靶向调控胰岛素相关基因的表达,从而影响胰岛素的合成、分泌以及胰岛素抵抗的形成。当今代谢性疾病患者日益增多,胰岛素抵抗是代谢性疾病的重要表现之一,也是主要危险因素之一,从lncRNA研究中找到改善胰岛素抵抗的有效途径,为我们治疗这一类疾病带来了新思路。围绕这一主题,本文对lncRNA和胰岛素抵抗之间的关系进行了综述。     

溶酶体膜上的离子通道

溶酶体是真核细胞中广泛存在的一种囊泡状细胞器,其内部含有多种酸性水解酶,是细胞降解生物大分子的主要位点.在溶酶体膜上也存在多种不同类型的蛋白质,包括离子通道、转运体、结构蛋白、酶等,其中离子通道蛋白由于他们在溶酶体离子动态平衡和跨膜转运、溶酶体膜电位和pH以及细胞营养代谢水平的调控中的重要作用,受到越来越多的关注,多种溶酶体离子通道也被相继鉴定出来.本文简要综述了近年来关于不同类型溶酶体膜离子通道蛋白的研究工作,阐述这些离子通道的特性、功能调控和在溶酶体生理活动中的作用.     

人胰岛素原基因在大肠杆菌中高效外分泌表达

将胰岛素原基因融合到金色葡萄球菌蛋白Ａ的基因上,构建成大肠杆菌中基因融合的外分泌表达载体。它能高效表达且有效地分泌表达产物。利用亲和层析能方便地从培养液中分离出融合蛋白。融合蛋白经ＣＮＢｒ裂解后,经反相ＨＰＬＣ分析,分离得到具有天然结构的胰岛素原并进行了鉴定。     

人胰岛素原基因在大肠杆菌中高效外分泌表达

将胰岛素原基因融合到金色葡萄球菌蛋白Ａ的基因上,构建成大肠杆菌中基因融合的外分泌表达载体,它能高效表达且有效地分泌表达产物,利用亲和层析能方便地从培养液中分离出融合蛋白,融合蛋白经ＣＮＢｒ裂解后,经反相ＨＰＬＣ分析,分离得到具有天然结构的胰岛素原并进行了鉴定。     

皮肤附属器汗腺发育及功能的机制研究

皮肤完美再生是烧创伤后皮肤愈合过程中难以解决的临床难题,所谓完美再生就包括了汗腺功能的恢复。作为皮肤附属器之一,汗腺在维持机体体温和内环境稳态中发挥重要作用,因此研究汗腺发育及功能具有重大科学和临床意义。汗腺源自胚胎期的外胚层,目前的研究发现其发育受到Wnt、Eda、Shh、Bmp等通路的调控,但具体的调控机制尚有待深入探讨。汗腺的功能主要通过分泌细胞完成,即明细胞和暗细胞,这两种细胞均表达有大量的离子通道,这些离子通道共同参与了汗腺发育及汗液分泌过程。类胆碱能刺激通过第二信使Ca~(2+)、Na_-~+K~+-Cl~-共转运模型这两种信号激发汗液的分泌,但分子机制尚未明确。该文旨在总结近期汗腺发育及汗液分泌的相关研究,为皮肤愈合过程中的汗腺再生提供研究基础。     

人胰岛素原基因在酵母中的分泌表达

 我们研究了外源基因——合成的人胰岛素原基因在酵母α因子系统中的表达和分泌。用表达载体YTI-15转化酵母63号株可得到每升约2毫克的人胰岛素原分泌产物。     

脂肪因子Apelin对2型糖尿病的调控作用

Apelin是G蛋白偶联受体APJ的特异性配体,在多种组织中均有表达。对Apelin作为一种有益的脂肪因子,可通过不同的信号通路调控糖代谢和脂代谢,并对胰岛素的分泌具有一定的调控作用,在2型糖尿病的发生和发展中起着重要的调控作用,现就Apelin对2型糖尿病的调控作用作一综述。     

脂肪细胞对胰岛β细胞功能的内分泌调节作用

脂肪因子包括脂肪细胞分泌的多种活性因子,它们通过内分泌方式调节胰岛β细胞的胰岛素分泌、基因表达以及细胞凋亡等多方面的功能。本文提出脂肪因子影响胰岛β细胞功能主要通过三条相互联系的途径而实现。第一是调节β细胞内葡萄糖和脂肪的代谢;第二是影响β细胞离子通道的活性;第三是改变β细胞本身的胰岛素敏感性。脂肪细胞的内分泌功能是一个动态过程,在不同的代谢状态下,各脂肪因子的分泌发生不同变化。从正常代谢状态发展到肥胖以及2型糖尿病的过程中,脂肪因子参与了胰岛β细胞功能障碍的发生与发展。     

链霉菌次级代谢调控机制进展

链霉菌除具有复杂的形态分化特征外 ,还可以产生多种具有重要应用价值的次级代谢产物 ,这两个过程密切相关。因此 ,链霉菌存在着原核生物中罕见的庞大而复杂的调控网络。链霉菌在遗传水平有三个层次的调控 ,分别是 :途径特异性调控、多效调控和全局调控。阐明这些调控网络将为利用代谢工程手段提高次级代谢产物的产量并对其进行结构改造奠定理论基础 ,还将有助于发现新的有价值的天然产物。     

胰腺β细胞氧化还原状态对胰岛素加工与分泌的调控及其机制

胰腺β细胞的氧化还原异常不仅会引起β细胞凋亡,而且对胰岛素加工、分泌以及胰岛素抵抗也有重要的影响。近年来,国内外学者就胰腺β细胞氧化还原状态对胰岛素加工、分泌的影响及调控机制开展了大量的研究,取得了丰硕的成果,为2型糖尿病的防治提供了新思路和靶点。该文拟就胰岛素加工、分泌与细胞氧化还原状态的关系进行综述,以期进一步了解、认识2型糖尿病的发生和发展。