论文部分内容阅读
一.胰腺beta细胞中的快速胞吞机制的研究
细胞内的囊泡在分泌之后,会在不同的胞吞机制的作用之下被细胞所回收。近些年来,对于非clathrin介导的胞吞研究一直存在着争议。在本课题的研究中,我们运用了膜片钳的全细胞电容记录技术,光学检测技术及RNAi(分子沉默技术),在胰腺β细胞及β细胞的传代细胞INS-1细胞系中分辨出2种不同机制的胞吞途径,并第一次揭示了一种新型的胞吞途径,主要的实验结果如下:
1)这2种胞吞机制都依赖于GTP和dynamin蛋白的作用。
2)其中快速胞吞是一种新型的非clathrin介导但是依赖于actin的胞吞机制,它当细胞处于高钙环境中可以被激发;大分子量的荧光染料dextran也可以从这种途径被细胞回收:这证明了这种快速胞吞机制并不是之前有人提出的’kiss and run’。而慢速胞吞就是人们研究很广泛的clathrin介导的胞吞途径。
3)通过作者对数据的分析,2种胞吞的速率都表现出对胞内钙浓度的线性关系,相对于慢速胞吞,快速胞吞的速率随着胞内钙浓度的提高而加快,这说明了这两种胞吞在钙的刺激之下有着不同的钙敏感器。
4)作者证明了在高频率的刺激之下,可以在胰腺β细胞中产生这种快速胞吐,从而揭示了它在囊泡转运过程中的生理意义。
二.Munc13-1在小鼠胰岛素分泌调控中的作用机制研究
胰岛素双相分泌的细胞生物学基础一直存在很大的争议。一般认为胰岛素的双相分泌对应于不同类型的囊泡库,已锚定和成熟的囊泡(RRP)对应于第一相分泌,而可释放囊泡的补充则构成第二相分泌。但是双相分泌的产生是一个多因子参与的极其复杂的过程,进一步阐明其机理具有重要意义。本课题以Muncl3-1基因敲除小鼠(K0)和Munc13_111567K点突变小鼠(KI)为研究对象,系统研究了Munc13-1在胰岛素分泌及其在DAG信号调控过程中的作用。作者以膜电容检测和光解释钙技术相结合,发现在Munc13-1 K0小鼠中,延迟型组分的分泌几乎完全被抑制,KI小鼠中也明显降低。但是代表可释放囊泡分泌的簇发型分泌相却没有明显改变。连续去极化实验得到类似的结果,RRP排空后的恢复时间常数在KO小鼠中也明显延长。表明Munc13-1是胰岛素延迟相分泌所必需的,直接证明Munc13-1对长时程刺激下LDCV的补充起作用。由于Munc13-1的缺失使神经突触不能形成RRP囊泡,而在β细胞中却是正常的,说明Munc13-1在神经突触囊泡和LDCV的分泌中起着不同的作用。胰岛素双相分泌的产生机理尚有待阐明,作者以ELISA检测Munc13-1基因敲除小鼠胰岛素分泌,发现Munc13-1缺失选择性抑制葡萄糖诱导的第二相分泌,直接证明了LDCV的成熟过程是第二相胰岛素分泌的限速步骤。