《AMPA受體在胰島素分泌中的作用及其分子機制》是依託浙江大學，由沈穎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：AMPA受體在胰島素分泌中的作用及其分子機制
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：沈穎
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
清楚了解胰島細胞的工作機制是研究糖尿病發病機制和藥物治療靶點的需要。近來新增的證據表明，胰島中可能存在離子型谷氨酸受體－AMPA受體。但由於研究手段限制，目前的研究結果仍然互相矛盾；AMPA受體在胰島素分泌中的作用方式和機制也不清楚。本課題組已經建立了胰島切片全細胞電生理記錄技術，是世界上僅有的少數幾家能夠進行此項技術的實驗室之一。本項目將利用胰島切片全細胞膜片鉗，結合分子和細胞生物學、鈣螢光成像技術及基因敲除動物等技術手段，研究以下內容：（1）胰島β細胞上的AMPA受體及其對胰島素分泌的影響；（2）AMPA受體對胰島素分泌起作用的細胞內信號通路。本項目所採取的實驗方法將可以準確地反映生理條件下AMPA受體及介導的信號系統的特性。本項目的研究結果將進一步了解胰島素產生及其受調節的分子和細胞機制，為糖尿病的早期防治和新藥研製提供新的靶點和思路。
結題摘要
胰島素主要貯存在胰島β細胞內，通過複雜而有序的機制調節血糖代謝。了解胰島細胞的工作機制是研究糖尿病發病機制和藥物治療靶點的需要。目前的經典理論認為，血糖升高時，葡萄糖通過糖轉運體2進入β細胞，造成ATP水平升高。ATP升高后抑制了ATP敏感的鉀離子通道，從而導致細胞膜去極化和激活電壓敏感的鈣離子通道。近來證據表明，胰島中可能存在離子型谷氨酸受體－AMPA受體。生化實驗表明三個AMPA受體亞基在胰島中均有表達。免疫細胞化學分析提示胰島中谷氨酸可能由α細胞和神經元分泌而來。由於許多實驗採用了細胞克隆系，酶解分離單細胞或分離胰島研究谷氨酸受體，破壞了胰島的結構和環境，實驗數據具有不確定性，甚至可能誤導。如Cabarera等認為β細胞上沒有離子型谷氨酸受體，這與以往的結果不一致。因此，需要進一步詳細研究β細胞中離子型谷氨酸受體的表達和功能。我們建立了胰島切片全細胞電生理記錄技術，是世界上僅有的少數幾家能夠進行此項技術的實驗室之一。我們利用胰島切片全細胞膜片鉗，結合分子和細胞生物學、鈣螢光成像技術及基因敲除動物等技術手段，研究以下內容：（1）胰島β細胞上的AMPA受體及其對胰島素分泌的影響；（2）AMPA受體對胰島素分泌起作用的細胞內信號通路。我們的研究結果表明，含有GluR2亞基的AMPA受體表達在胰島β細胞上。AMPA受體激活後，會造成ATP敏感的鉀通道電導值降低，細胞膜電壓振盪，增加了胞內鈣離子濃度和胰島素囊泡靠近細胞膜，因此胰島素分泌增加。AMPA受體的這種作用是通過細胞內的cGMP含量而起作用的。我們的實驗證明谷氨酸受體參與了β細胞的胰島素分泌。本項目的研究結果將進一步了解胰島素產生及其受調節的分子和細胞機制，為糖尿病的早期防治和新藥研製提供新的靶點和思路。
