胰岛素产生细胞的重连代谢可能有助于二型糖尿病的治疗

威斯康星麦迪逊——研究人员发现了一种以前未知的方法，让胰腺细胞决定自己分泌多少胰岛素。这可能为开发改善二型糖尿病患者胰岛素分泌的药物提供一个有希望的新目标。

威斯康星大学麦迪逊分校的科学家和他们的同事在最近发表在《细胞代谢》杂志上的两篇论文中指出，一种被忽视的酶，称为丙酮酸激酶，是胰腺细胞感知糖水平和释放适当胰岛素的主要方式。

通过对啮齿动物和人类胰腺细胞的几次概念验证实验，研究团队发现，刺激丙酮酸激酶的药物不仅能增加胰岛素分泌，还能对肝脏、肌肉和红细胞产生其他代谢保护作用。结果表明，激活丙酮酸激酶可能是一种增加胰岛素分泌以抵抗二型糖尿病的新方法，但在使用任何新的治疗方法之前，还需要更多的研究。

负责这项工作的西澳大利亚大学医学院和公共卫生学院的医学教授Matthew Merrins说：“过量的胰岛素会将血糖降低到危险的水平，过量的胰岛素会导致糖尿病。”“我们在这里问的问题是：葡萄糖和氨基酸等营养物质如何打开胰腺中的细胞，释放出适量的胰岛素？”

这项工作是通过仔细分析关键生化事件的矛盾时间获得的。当时，人们普遍知道胰岛细胞对血液中营养的反应。研究人员指出了一个新的更丰富的模型来理解如何控制这个重要的过程来解决这些矛盾。

几十年来，科学家们一直认为细胞中的能量发生器线粒体可以触发胰岛素分泌。这是很自然的解释，因为线粒体会产生ATP这种高能分子，而在这个过程中，ATP的低能版本ADP就会被耗尽。ADP的下降会刺激钙——释放和储存胰岛素的最终触发因素。

但是时间没有意义。线粒体在胰岛素分泌开始时最活跃，而不是之前。此外，线粒体会在耗尽足够的ADP触发胰岛素分泌之前停滞不前。

解决这些明显矛盾的线索来自于20世纪80年代对心肌细胞的研究。当时，科学家发现丙酮酸激酶(将糖转化为能量，独立于线粒体)也可能严重消耗ADP。这一过程发生在参与胰腺胰岛素释放的ADP感应蛋白附近。Mehrings的研究小组认为，也许胰腺利用这种接近来微调胰岛素的释放。

在最初的实验中，研究人员向含有丙酮酸激酶的胰腺细胞切片提供糖和ADP。酶吞噬了这两种成分，耗尽了ADP。丙酮酸激酶起着重要作用，因为它位于触发胰岛素分泌的ADP传感蛋白附近。

Mehrings说：“这是我们论文中的重要概念之一：代谢的位置对其功能至关重要。”

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