2021年7月,c7c7.app基礎醫學院藥理教研室章毅教授團隊今年內再次在《Frontiers in Pharmacology》(中科院2區,影響因子5.8)上發表了題為“Sphingosine 1-phosphate stimulates insulin secretion and improves cell survival by blocking voltage-dependent K+channels in β cells”的研究論文。該研究發現1-磷酸鞘氨醇(Sphingosine 1-phosphate,S1P)在分離的大鼠胰島細胞具有葡萄糖依賴性的促胰島素分泌作用,隨后應用全細胞膜片鉗、鈣離子成像等技術探索了S1P促進大鼠胰島素分泌的相關機制,并在整體動物模型中進行了驗證。另外,利用了腺病毒轉染技術,通過比較不同類型細胞的細胞活力,探討了S1P改善胰島細胞存活的可能機制,從而有助于能夠更好的改善糖尿病患者的血糖控制。

(S1P對大鼠胰島細胞cAMP含量以及胰島素分泌的影響)
糖尿病是一類以高血糖為特征的慢性代謝性疾。諼夜酥潦瀾綬段諞殉晌桓鲅現氐墓步】滴侍。據《中國糖尿病防治指南(2020版)》流行病學資料顯示,我國18歲以上人群糖尿病患病率為達到11.2%。而國際糖尿病聯盟(International Diabetes Federation, IDF)頒布的第九版世界糖尿病地圖顯示,2019年全球約有4.63億成人(20-79歲)患糖尿。ぜ頻2030年糖尿病患病人數將達到5.78億。隨著社會生活方式的改變和老齡化進程的加速,糖尿病的流行可能在全球范圍內面臨更為嚴峻的形勢。

(S1P促進胰島素分泌的相關電生理學機制)
2型糖尿病以胰島素分泌不足與胰島素抵抗為特征,促胰島素分泌藥物的應用是控制異常血糖,阻止病情發展的重要措施。然而不適當的促進胰島素分泌可能會引起β細胞功能進一步減退,并可能引發低血糖的風險。1-磷酸鞘氨醇(S1P)是細胞膜中鞘磷脂代謝的活性產物,其與細胞膜表面的特異性受體結合以后,參與了機體內多種重要病理生理的調節過程,包括細胞存活、血管生成、腫瘤免疫以及炎癥反應等。另外新近的臨床數據提示在2型糖尿病患者血S1P水平可能代償性的升高,發揮了保護性的作用。
在本研究中,S1P通過 PLC/PKC/Kv/Ca2+信號增強體外葡萄糖依賴性的胰島素分泌,同時也通過Kv通道改善了胰島β細胞的生存,進而調節了體內的血糖水平。我們的相關研究結果為2型糖尿病中β細胞功能調節的機制提供了新的依據,也為新型促進胰島素分泌藥物的研發提供了實驗基礎。

(S1P促進胰島素分泌的調節機制示意圖)
本研究項目由c7c7.app藥理教研室章毅教授、c7c7.app第一醫院內分泌科劉云峰教授共同指導完成,博士研究生劉志宏為論文第一作者。該研究工作獲得國家自然科學基金(81770776、81973378、82073909)、山西省自然科學基金項目(201901D111353)、山西省高等學校優秀成果培育項目(2019KJ022),FSKSC和山西省“1331工程”重點學科建設計劃基金(XK201708)等項目資助。
(圖文/楊彩紅)