[全军会2008]胰岛β细胞胞内钙库调控的胰岛素分泌

焦凯 唐都医院

胰岛β细胞中存在多种钙库：IP3敏感钙库、NAADP敏感钙库、Ryanodine （兰尼碱）敏感钙库及线粒体钙库等。其中，IP3敏感钙库最初是在小鼠胰腺发现的，目前认定IP3受体有五型（Ⅰ～Ⅴ），其中Ⅰ～Ⅲ型在β细胞上都有表达，以IP3R-III最为丰富，对IP3和Ca2+最不敏感，调节单相的钙瞬变。IP3R-Ⅱ对IP3和Ca2+最敏感，主要调节规律的钙振荡。

　　胰岛素分泌颗粒是β细胞内含钙量最高的钙库，其颗粒膜上存在IP3受体而无Ryanodine受体，但对此尚存在争议。在INS-1β细胞中，通过排空IP3敏感的而Thapsigargin不敏感的酸性钙库，使胰岛素分泌被抑制。同时具有IP3受体和Ryanodine受体的内质网钙库，在胰岛素分泌中发挥着重要作用。最近Makoto Shigeto等提出，葡萄糖刺激的胰岛素(GSIS)1相分泌不仅有L－Ca2+通道外钙内流，还有通过Ryanodine受体引起的钙库释放及Na+通道的参与。其中丹曲洛林(dantrolene)抑制1相分泌的后半期（240s～330s），考虑其可能在葡萄糖刺激的5分钟内，cADPR达到峰值，激动RyRs，引起内质网钙库钙释放。此外，β细胞胰岛素受体信号系统中胰岛素受体底物-1(IRS-1)和内质网上钙离子ATP酶（SERCA）-2b、-3b同位于內质网上，信号分子IRS-1主要通过抑制SERCA，阻止内质网摄取钙离子，使细胞内钙离子浓度升高，从而激活蛋白激酶C，刺激胰岛素释放。进一步研究发现，抑制SERCA将增加去极化所触发的钙离子升高的幅度，从而增加胰岛素分泌。

　　线粒体也被认为是一种钙库，它能释放大量的Ca2+而导致胞质内Ca2+升高，即精氨酸刺激胰岛素分泌的触发动力。实验证明，在胰腺β细胞上，L-精氨酸诱导的[Ca2 +]i升高信号中存在一种对IP3和咖啡因都不敏感的钙库释放，其能被线粒体抑制剂FCCP和钌红所阻断。另外，NAADP作为一种有力的钙动员剂，也能从分泌颗粒和内质网释放钙离子，进而参与胰岛素分泌的调控。
来源：国际糖尿病
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