大鼠胰島β細胞鈣離子緩沖力及其對分泌的影響.pdf

1、胰島β細胞是胰島中最主要的細胞,約占胰島細胞總數(shù)的70％以上,其主要生理功能是分泌胰島素.生理情況下,血糖升高,可使β細胞膜去極化,膜上鈣通道開放,鈣離子內(nèi)流,細胞內(nèi)游離鈣濃度升高,最終導(dǎo)致胰島素分泌;因此胰島β細胞游離鈣水平是調(diào)控細胞刺激—分泌耦聯(lián)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié).胰島素是體內(nèi)使血糖降低的重要激素,胰島素分泌功能異?；蛉笔?是導(dǎo)致糖尿病形成的主要因素之一.因此研究β細胞內(nèi)游離鈣的調(diào)控機制,對于更好的理解胰島素分泌過程有著非常重要的生理意

2、義和臨床意義.深入了解胰島β細胞鈣離子緩沖力,探討其對β細胞游離鈣的調(diào)控及對胰島素分泌的影響,是該研究的主要目的.第一部分大鼠胰島β細胞鈣離子緩沖力測定鈣離子緩沖系統(tǒng)(calcium buffers)在這里是特指能與胞內(nèi)鈣離子快速結(jié)合的一類物質(zhì),不包括鈣庫回收和鈣泵外排等轉(zhuǎn)運機制.鈣離子緩沖力(簡稱鈣緩沖力)是指鈣緩沖系統(tǒng)與鈣離子的結(jié)合能力.細胞內(nèi)源性鈣緩沖力可以被量化為鈣結(jié)合比值(к<,s>),即胞內(nèi)鈣緩沖系統(tǒng)結(jié)合的鈣離子數(shù)目與呈游離

3、狀態(tài)鈣離子數(shù)目之比.應(yīng)用全細胞膜片鉗記錄方法,將鈣敏感的熒光染料(外源性鈣緩沖物質(zhì))通過電極導(dǎo)入細胞,如果該染料與鈣離子的結(jié)合特性已知,當一定數(shù)量的鈣離子進入細胞后,外源性和內(nèi)源性鈣緩沖物質(zhì)將會與進入細胞的鈣離子競爭結(jié)合,此時通過計算就可以得出生理情況下細胞內(nèi)源性鈣緩沖力(к<,s>)的大小.第二部分大鼠胰島β細胞鈣緩沖力對胰島素分泌的影響鈣緩沖系統(tǒng)可以影響細胞內(nèi)鈣濃度及鈣離子擴散的動力學(xué)過程,從而影響細胞生理功能的發(fā)揮.不同細胞鈣緩沖

4、力不同,甚至不同發(fā)育階段的細胞,鈣緩沖力也不一致.β細胞分泌胰島素是一個依賴于鈣離子的刺激-分泌耦聯(lián)過程,鈣緩沖系統(tǒng)在這一過程中有何作用?已知細胞分泌時分泌囊泡與細胞質(zhì)膜融合過程中質(zhì)膜表面積會增加,因膜表面積與膜電容成正比,故膜電容的變化可間接反映出分泌量的大小.由膜片鉗技術(shù)發(fā)展而來的膜電容(Cm)檢測技術(shù)使我們可以對單個β細胞分泌過程進行實時觀察,從而為這一問題的解決提供了可能.觀察鈣緩沖力對細胞分泌功能的影響,還可以推斷鈣通道與分泌