胰腺β细胞内钙调控胰岛素分泌的作用机制研究

论文题目: 胰腺β细胞内钙调控胰岛素分泌的作用机制研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 生物物理

作者: 谢丽

导师: 徐涛

关键词: 细胞外,胞吐,钙库,螯合的钙离子,胞内钙离子浓度,胰岛素分泌,胰腺细胞

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: q细胞的分泌活动是神经元释放神经递质、内分泌细胞分泌激素和细胞膜上功能蛋白的镶入和内吞等生命活动的基础,对于生物体正常机能的维持是必需的。如在胰腺β细胞中,胰岛素分泌量的绝对和相对不足会导致糖尿病的发生。细胞内钙离子(Ca2+)作为一种重要的第二信使,在囊泡分泌过程中起着非常重要的作用。因此研究胞内Ca2+信号调控细胞分泌的分子机制具有非常重要的意义。本课题运用膜电容检测、荧光测钙、Ca2+光解释放、FM1-43 光学检测以及碳纤电极电化学检测等技术,以大鼠胰腺?细胞为研究对象,对胞外ATP 引起的胰岛素分泌机制和胞内钙信号来源进行了系统全面的研究,证实了胞外ATP 通过引起囊泡钙库而不是传统认为的内质网钙库释放而触发分泌。另外,还发现了一种从猪肠道中纯化的葡萄糖依赖的促胰岛素肽（GIP）的异构体形式-GIP1-39 也能较强的促进胰岛素分泌和胞内Ca2+浓度的升高。本课题的主要研究结果和结论如下: （1）在大鼠胰腺β细胞上,胞外ATP 通过引起胞内钙库释放而触发较强的分泌活动。通过胞内透析钙离子螯合剂EGTA 和BAPTA,发现ATP 引起胞内钙库释放形成的局部Ca2+浓度靠近囊泡释放位点,与分泌位点相偶联。ATP 通过引起胞内钙库释放（主要是内质网钙库）而使胞内Ca2+浓度瞬时很大的升高,但用Thapsigargin排空内质网钙库后,并没有完全阻断ATP 引起的胞内Ca2+升高,并且对ATP 引起的胞吐作用几乎没有影响。说明ATP 同时引起β细胞内TG 不敏感的钙库释放,并且这类钙库对ATP 引起的分泌起主要调控作用。为了验证是否为囊泡钙库的作用,我们用能够驱散酸性钙库中钙离子的质子载体——Ionmycin 和Monensin,发现Ionmycin 和Monensin 同时处理细胞后,抑制了ATP 引起的分泌和胞内Ca2+浓度的增加。用IP3受体的阻断剂2-APB 和Heparin 分别处理细胞发现,抑制了ATP 引起的分泌。用Ryanodine 受体的抑制剂Dantrolene 处理细胞后,却对ATP 引起的分泌没有影响。说明是IP3 敏感的钙库在起作用。另外,利用钙离子光解释放技术实验发现ATP 并没有直接作用于分泌机制。所有结果揭示了,在大鼠胰腺β细胞中囊泡钙库对ATP 引起

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 细胞分泌与调控

1.2 Ca~(2+)调控的胰岛素分泌研究进展

1.3 用于分泌研究的生物学方法

1.4 本课题研究内容

2 细胞培养与实验技术原理

2.1 试剂配制

2.2 大鼠胰腺β细胞的培养

2.3 实验方法及仪器

3 细胞外ATP 对大鼠胰腺β细胞分泌调控机制研究

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果

3.4 讨论

3.5 本章小结

3.6 展望

4 GIP_(1-39)对大鼠胰腺β细胞的分泌调控研究

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.3 结果

4.4 讨论

4.5 本章小结

4.6 展望

5 全文总结

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间发表的论文目录

附录2 符号和缩略词表

发布时间: 2006-04-05

参考文献

[1].大鼠胰腺β细胞分泌调控机制的研究[D]. 万群芳.华中科技大学2005
[2].代谢因子对胰岛和下丘脑内分泌相关电生理反应的影响[D]. 冯丹丹.中南大学2008

胰腺β细胞内钙调控胰岛素分泌的作用机制研究

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