《Cell》子刊：胰岛细胞维持血糖灵敏度秘密

来自瑞典著名的卡罗琳斯卡研究所的研究人员的新研究揭示出胰岛细胞维持血糖灵敏度的秘密，即它们如何在表面维持适当数量的能侦测到ATP的离子通道蛋白。这项研究的结果刊登在最新一期的《Cell Metabolism》杂志上。这些新发现能够解释人体如何维持正常血糖浓度，从而避免糖尿病的发生。

糖尿病是现代疾病中的第二杀手，其对人体的危害仅次于癌症。已经知道，从食物中吸收的糖份能进入肌肉作为能量供给，或是进入肝脏或脂肪作为能量储备。如果这个过程出错，则会发生糖尿病。葡萄糖输送过程受到胰岛素的精确控制，胰岛素是人体负责降低血糖的激素，它由胰脏中的胰岛细胞分泌。

由能量分子ATP所调控的专门负责输送钾离子的通道蛋白（KATP通道）位于胰岛细胞表面，它们帮助感应血糖及控制胰岛素分泌。但一直以来，研究人员都不清楚胰岛细胞如何在表面维持合适数量的KATP通道。现在，来自瑞典的研究人员发现了血糖促进KATP的新途径。

一直以来，研究人员都相信胰岛细胞中只有两种途径负责将新产生的胰岛素转移到细胞表面以便释放。一种是胰岛素分泌调节路径，另一种则负责更新细胞表面脂类和蛋白，其中包括KATP。

但是在新的研究中，研究人员发现胰岛内新产生的KATP存在于一个不含胰岛素的结构中，这是含有分泌标记颗粒嗜铬粒蛋白的结构。随着和钙离子及蛋白激酶相关的血糖浓度上升，这些结构将移动到细胞表面。这种全新的路径保证了胰岛细胞有效维持表面合适的KATP通道数量，从而将血糖浓度维持在正常水平，不会引发糖尿病。

糖尿病是一种非常复杂的疾病，有现代文明病之称。通常糖尿病分为I型糖尿病和II型糖尿病，其中II型糖尿病患者数量占所有糖尿病患者的90％以上。I型糖尿病则发生在年纪较青的人群中，而II型糖尿病则多发生于中、老年人群。

此前，来自威斯康星－麦迪逊大学的化学专家设计出一种能够迅速精确地测量分子结构的强大分析工具，这种方法能够捕捉到折叠过程中的运动蛋白，并且能够看到中间步骤的形状。这项研究的结果刊登在5月的《PNAS》的网站上。这项研究首次将这种技术用于观察一种与II型糖尿病有个的人类蛋白质的弯曲形式。

II型糖尿病的胰腺损伤与一类叫做hIAPP（人类小岛淀粉体多肽）的毒蛋白块有关。因为一种未知的原因促使这种蛋白质折叠成尖锐的纤维，这种纤维又会在胰腺细胞中扎孔、杀死这些细胞。

尽管研究人员已经推测出监控的和后来变得危险的hIAPP结构，但是这两种之间如何转化仍然是一个谜团。

为了破解这个动态过程，研究人员需要能探测分子结构，并且还能实时监控结构的变化。几年前，Zanni的研究队伍构建出首个能够利用计算机设计红外线激光柱的设备。现在，该研究组利用一种自动化的二维IR技术简化并加速了这个过程。他们利用这种技术扫描了在不足一秒的时间里hIAPP的单体结构。