图片来源:Tokyo Institute of Technology
糖尿病是一种终生的慢性疾病,由身体对胰岛素的生产和使用异常引起。研究表明,正向情绪调节激素多巴胺 (DA) 在调节胰岛素生成中起关键作用。
通常,胰岛素由胰腺中称为 β 细胞的细胞分泌,以响应葡萄糖——这一过程被恰当地称为葡萄糖刺激的胰岛素分泌 (GSIS)。
DA 负向调节 GSIS,导致体内胰岛素水平的短暂变化。但直到现在,这一调节背后的机制仍是未知的。
最近,由东京工业大学(Tokyo Tech)的研究人员领导的团队发现了 DA 调节胰岛素分泌的精确机制。
他们使用一种称为“全内反射荧光显微镜”的技术,揭示了 DA “受体” ——DA 可以结合的细胞上的蛋白质——称为 D1 和 D2,协同作用以实现胰岛素的瞬时调节。
领导这项研究的东京工业大学 Shoen Kume 教授解释道:“我们发现 D1 受体拮抗剂——阻断 D1 受体激活的药物——降低了多巴胺介导的胰岛素分泌抑制。我们还发现,只有 D2 受体在β 细胞上的过量表达时会产生抑制和毒性作用,并消除 β 细胞中的胰岛素分泌。这为我们提供了下调机制的线索。”
研究小组随后进行了称为“邻近连接”和“蛋白质印迹分析”的进一步实验,以进一步研究受体。
他们发现 D1 和 D2 相互结合,形成一种称为“异质体”的复合物。当被 DA 激活时,这种异聚体会暂时抑制胰岛素分泌。他们还发现,当 D1 和 D2 在 β 细胞上共表达时,细胞能够绕过 D2 过表达的毒性作用。
Kume 博士说:“从这些发现可以得出结论,D1 调节 D2 信号传导,以保护 β 细胞免受 DA 的有害影响。这项研究极大地提高了我们对糖尿病中 DA 信号传导的理解。”
了解 DA 信号在调节胰岛素分泌中的作用机制,必将为糖尿病的预防、治疗和管理提供新的治疗靶点。该研究发表在《Diabetes》上。
参考文献:
Fumiya Uefune et al, Dopamine Negatively Regulates Insulin Secretion Through Activation of D1-D2 Receptor Heteromer,Diabetes(2022).
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