Как инсулин стимулирует липоциты, чтобы взять в глюкозе

Автор: | 2 апреля, 2020

Используя микроскопию с высокой разрешающей способностью, исследователи в Национальных Институтах Здоровья показали, как инсулин побуждает липоциты брать в глюкозе в крысиной модели. О результатах исследования сообщили в проблеме 8 сентября журнала Cell Metabolism.Путем изучения поверхности здоровых, живых липоцитов у крыс исследователи смогли понять процесс, которым клетки берут в глюкозе.

Затем, они планируют заметить, что липоциты людей с различными степенями чувствительности инсулина, включая устойчивость к инсулину – рассмотрели предшественник к диабету 2 типа. Эти наблюдения могут помочь идентифицировать интервал, когда кто-то становится опасным для заболевания диабетом.«Что мы делаем, здесь фактически пытается понять, как белки транспортера глюкозы под названием GLUT4 работают в нормальных, чувствительных к инсулину клетках», сказала Карин Г. Стенкула, доктор философии, исследователь в Национальном Институте Диабета и Пищеварительных и Болезней почек (NIDDK) и ведущего автора бумаги. «С пониманием того, как эти транспортеры в липоцитах отвечают на инсулин, мы могли обнаружить различия между чувствительной к инсулину клеткой и устойчивой к инсулину клеткой, чтобы изучить, как реакция становится сниженной.

Мы надеемся идентифицировать, когда человек становится предболеющим диабетом, прежде чем они продолжат заболевать диабетом».Глюкоза, простой сахар, обеспечивает энергию для функций клетки. После того, как еда переварена, глюкоза выпущена в кровоток.

В ответ поджелудочная железа секретирует инсулин, направляющий мышечные клетки и липоциты, чтобы взять в глюкозе. Клетки получают энергию из глюкозы или преобразовывают его в жир для долгосрочного хранения.Как ключ вписывается в замок, инсулин связывает с рецепторами на поверхности клетки, заставляя молекулы GLUT4 прибыть в поверхность клетки.

Поскольку их имя подразумевает, белковый акт транспортера глюкозы как транспортные средства, чтобы переправить глюкозу в клетке.Чтобы получить подробные изображения того, как GLUT4 транспортируется и движется через клеточную мембрану, исследователи использовали отображение с высокой разрешающей способностью, чтобы наблюдать GLUT4, помеченный с флуоресцентной краской.Исследователи тогда наблюдали липоциты, приостановленные в нейтральной жидкости, и позже впитали клетки в растворе инсулина, чтобы определить активность GLUT4 в отсутствие инсулина и в его наличии.В нейтральной жидкости исследователи нашли, что отдельные молекулы GLUT4, а также групп GLUT4 были распределены через клеточную мембрану в равных количествах.

В клетке GLUT4 содержался в подобных воздушному шару структурах, известных как пузырьки. Пузырьки транспортировали GLUT4 в клеточную мембрану и слились с мембраной, процесс, известный как слияние.

После слияния отдельные молекулы GLUT4 являются первыми, чтобы войти в клеточную мембрану, движущуюся в непрерывный, но относительно нечастый уровень. Исследователи назвали это слияние процесса с выпуском.Когда подвергнуто инсулина, однако, темп общего входа GLUT4 в клеточную мембрану достиг максимума, учетверив в течение трех минут. Исследователи видели резкое повышение в слиянии с выпуском – 60 раз чаще на клетках, которым подвергают инсулина, чем на клетках, которым не подвергают инсулина.

После выделения к инсулину сложная последовательность произошла с GLUT4, изменяющимся от групп до молекул индивидуума GLUT4. На основе общей суммы глюкозы клетки приняли, исследователи вывели ту глюкозу, был взят в клетку молекулами индивидуума GLUT4, а также сгруппированным GLUT4. Исследователи также отметили, что после четырех минут, вход GLUT4 в клеточную мембрану начал уменьшаться, спав до уровней, наблюдаемых в нейтральной жидкости через 10 – 15 минут.«Величина этого изменения показывает, насколько важный регулирование этого процесса для выживания клетки и для нормальной функции целого тела», сказали Джошуа Зиммерберг, доктор философии, М.Д., ведущий автор газеты и директор Юнис Кеннеди Шрайвер Национальный Институт Здоровья детей и Развития человека (NICHD) Программа в области Физической Биологии.

Исследовательская группа затем планирует исследовать активность транспортеров глюкозы в человеческих липоцитах, сказал Циммерберг. «Понимание, как инсулин подготавливает клетку к поглощению глюкозы, может привести к идеям для стимулирования этой активности, когда клетки становятся устойчивыми к инсулину».Стенкула и Сэмюэль В. Кушмен, доктор философии, NIDDK работали со следователями NICHD Владимиром А. Лизуновым, Ph.

D и Zimmerberg, чтобы закончить исследование.Источник:Институт NIH/National Диабета и Пищеварительных и Болезней почек


Добавить комментарий