Amylase-Dependent调节葡萄糖代谢和胰岛素/胰高糖素分泌的功能障碍在糖尿病猪体外实验模型和大鼠胰腺β细胞,BRIN-BD11

文摘

目前的研究旨在强调血胰淀粉酶的作用葡萄糖体内平衡和胰岛素分泌的规定在猪模型的链脲霉素(STZ)诱导糖尿病大鼠胰腺β细胞线,BRIN-BD11。血糖、血浆胰岛素和胰高血糖素水平测定十二指肠后葡萄糖耐量试验(IDGTT),与STZ-induced四猪2型糖尿病(T2D猪)和四个猪STZ-induced 1型糖尿病(内转至猪)。四个完整的猪作为对照组。淀粉酶的影响在两个急性和慢性补充胰岛素分泌决心BRIN-BD11细胞系。淀粉酶注入没有影响葡萄糖利用率曲线或胰高血糖素水平在健康的猪。然而,显著降低的胰岛素释放观察健康猪淀粉酶处理。T2D猪,葡萄糖利用率曲线在淀粉酶的存在明显降低,而胰岛素响应曲线保持不变。淀粉酶也显著增加胰高血糖素释放在IDGTT T2D和近年来的猪,与2 - 4倍。淀粉酶并不影响葡萄糖利用率曲线内转至猪。补充淀粉酶显著减少急性和慢性BRIN-BD11的胰岛素分泌细胞。 These data confirm our previous observations and demonstrate the participation of pancreatic amylase in glucose absorption/utilization. Moreover, the present study clearly highlights the direct impact of pancreatic blood amylase on insulin secretion from pancreatic beta-cells and its interactions with insulin and glucagon secretion in a porcine model.

1。介绍

糖尿病是第一,非传染性的疾病被联合国承认为流行病的二十一世纪1]。大约87 - 91%的糖尿病病例是2型糖尿病2]。第一个全球糖尿病报告表明,成年人患有糖尿病的数量自1980年以来几乎翻了两番4.22亿名成年人。这戏剧性的上升主要是由于增加2型糖尿病(3]。

由于相似的形态学和生理学胃肠道系统,酶和激素因素,交通饮食物,和消化效率,目前糖尿病猪模型成为一个受欢迎的大型人类疾病的动物模型,用于研究内分泌和新陈代谢4- - - - - -6]。链脲霉素(STZ),一种天然的抗肿瘤药,作用与选择性毒性胰腺的细胞,经常被用于诱导insulin-deficient糖尿病在许多物种7- - - - - -13]。这两种类型1 (4,12)和2型(14,15)可以诱导糖尿病,这取决于剂量STZ是管理和方式。快速静脉注射STZ,剂量的约100毫克/公斤或更高,产生胰岛素依赖型糖尿病后天内猪STZ管理(9,12]。低剂量STZ糖尿病反应通常导致瞬态或缺席在猪9,16]。

高血清内源性淀粉酶活动最近被证明是与改善葡萄糖稳态(17]。相反,低血清淀粉酶与风险增加有关/代谢综合征患病率[18,19BMI)长大,以及胰岛素抵抗和胰岛素水平下降(20.]。只是和麦基在1970年的一项研究显示,胰腺外分泌,尤其是淀粉酶分泌,显著抑制快速输液后注入40%的葡萄糖溶液(21),表示一个角色维护的葡萄糖淀粉酶的体内平衡,可能在肥胖发展。正常血清淀粉酶活性强烈积极与集成胰岛细胞的功能,而低血清淀粉酶水平与胰岛素分泌受损和敏感性22]。从我们自己的研究结果表明,静脉注入胰腺淀粉酶能够调节分子胰岛素反应在年轻健康的猪,以及猪duodenal-jejunal搭桥手术后(23]。

目前的研究来阐明胰淀粉酶的影响血浆胰岛素,胰高血糖素,和葡萄糖水平在intraduodenal葡萄糖耐量试验(IDGTT),在健康的猪和猪STZ-induced 1型和2型糖尿病,和调查的可能直接影响淀粉酶在胰岛细胞特征明显,老鼠克隆分泌β细胞,BRIN-BD11 [24]。

2。研究设计和方法

本研究进行了严格按照指南中建议的实验动物保健和使用美国国立卫生研究院。实验过程都是当地的动物实验伦理委员会批准的华沙大学的生命科学、波兰(批准号WAW2/15/2017)。所有的努力都是在实验过程中尽量减少动物痛苦。

2.1。动物

实验进行杂交(波兰长白猪×约克郡)×汉普郡))猪(野猪家)。十二个男猪,享年 周,体重 公斤的实验中,被用于这项研究。猪被维护在一个12小时的昼夜周期,06:00-18:00灯。猪被安置在单独的笼子里。笼子里配备了进料槽,喝乳头,恒定的加热灯(150 W)。猪在笼子里被允许自由移动,并在视觉联系。猪喂养一个标准基于谷物饲料(“Morawski,”Żurawia,波兰)对应于4%的体重,每天一半的配给了早上,喂饲到上午9点,下午,另一半,和下午16:00时之间。猪有免费水实验的持续时间。

2.2。手术

为期五天的适应期后,猪受到十二指肠瘘和颈静脉导管插入手术对肠内葡萄糖输液和血液采样和STZ注入,分别。手术前,所有的猪都禁食24小时,只提供水。手术后的第二天,猪有25%的食物消耗在手术之前,和他们建立了术后进食手术前的水平。

猪是镇静使用阿扎哌隆(Stresnil,狮子座,Helsingborg,瑞典)4毫克/公斤bw,坜,然后使用外科肥皂洗,他们的腹部和颈区域剃。猪被犀牛使用0.5 - -1.5%空气混合物的氟烷(捷利康,哥德堡,瑞典)和O₂作为载气,在大约0.5 - 1 l / min闭路呼吸系统(Komesaroff医疗发展,澳大利亚墨尔本)。手术麻醉被缺乏角膜反射的表示。此后,猪气管插管并放置在手术台上,操作的网站与碘溶液和70%乙醇消毒。手术是在无菌条件下进行。一个长10 - 15厘米切口是胸骨后,沿白线。一旦十二指肠位于,十二指肠瘘放置后胰管的入口,并确保使用两个针脚缝合(0 - 2 Ethicon丝绸,约翰逊和约翰逊)。瘘是形象化的通过皮肤和肌肉在右侧,中间的腹腔,在肋骨。腹部被缝了使用三层缝合,可吸收缝合线缝合时肌肉层/胸膜和缝合皮肤。颈静脉导管插入前腔静脉通过正确的颈静脉。

避免了术后疼痛管理丁丙诺啡(Temgesic®,先灵葆雅AB, 0.01毫克/公斤体重,肌肉)。氨苄青霉素(Doktacillin阿斯特拉Lakemedel Sodertalje,瑞典)是管理增长值(15毫克/公斤体重)手术后三天。

2.3。诱导糖尿病和实验设计

的示意图表示研究设计如图1。十二个男猪被随机分为三组:近年来( ),猪与STZ-induced 1型糖尿病,注射STZ在150毫克/公斤体重;T2D ( ),猪2型糖尿病与STZ-induced,注射STZ在110毫克/公斤体重;和健康( )猪是猪,做过手术,但是没有任何STZ管理。样本量估计使用G电力软件版本3.1.9.4 [25为单向方差分析 有95%的力量,假设 和 ,三个学习小组。

1型和2型糖尿病是由快速诱导(5分钟内),单一静脉注入STZ (AB S0130 Sigma-Aldrich瑞典,斯德哥尔摩,瑞典)。STZ是溶解在无菌柠檬酸二钠缓冲(0.08 g / ml)和管理通过颈静脉导管的猪。STZ(110或150毫克/公斤体重为2型和1型糖尿病的发展,分别)被注入的手术,而猪还在全身麻醉下。经过诱导的糖尿病、空腹血糖水平测量一天两次政府的食物之前,使用一个和测试条(Accu-Chek英杰华,罗氏诊断,德国)。餐前的血糖水平6 - 10 l更易被认为温和的高血糖和2型糖尿病的发病,在餐前的血糖水平在10 l更易被认为高血糖和1型糖尿病的发病15]。

所有12头猪被用来评估静脉注入淀粉酶的影响的结果IDGTT STZ灌注后5 - 7在天。微生物的无菌溶液(米曲霉)pancreatic-like淀粉酶(美国埃尔金天野酶,IL)在0.9%氯化钠,4000 U /猪,被接种两次通过颈静脉导管后第一次取血样-60分钟然后在执行IDGTT前1分钟。淀粉酶注入的数量是基于以前的经验(23),考虑到周围的生理组织液中的淀粉酶浓度胰岛细胞应该是10到100倍,在外周血(400 - 500 U / l)。因此,增加胰岛的淀粉酶水平循环,我们需要达成的淀粉酶水平在4000年和8000 U / l外周血。IDGTT, 50%葡萄糖是管理解决方案(每公斤体重1克葡萄糖)通过十二指肠瘘是刷新之后立即与8毫升的0.9%生理盐水。每个猪接受IDGTT两次,有或没有(负控制)静脉注入淀粉酶、拉丁方设计。在研究结束时,所有猪被输液注射安乐死的过量戊巴比妥钠(Allfatal兽医。Omnidea,斯德哥尔摩,瑞典,100毫克/公斤体重)。

2.4。血液收集和分析

收集血液样本通过颈静脉导管前一个小时,然后又在一分钟葡萄糖输液,然后在5、15、30、45、60、120分钟后葡萄糖输液进入十二指肠,转移到BD真空采血管®玻璃Aprotinine K₃EDTA管(双相障碍诊断,新泽西,美国)。血样立即放置在冰前离心机在3000 g×15分钟在4°C,和血浆分离和储存在-80°C到进一步分析。血糖浓度测量直接取血样后使用一个和测试条(Accu-Chek英杰华,罗氏诊断,德国)。

血浆胰岛素和胰高血糖素浓度测定用猪胰岛素与猪胰高糖素ELISA试剂盒(猫号。10-1200-01和10-1200-01分别Mercodia,乌普萨拉,瑞典),根据制造商的指示。血浆淀粉分解的活动进行了分析使用ethylidene-pNP-G7 (4 6-ethylidenep-nitrophenyl-alpha D-maltoheptaoside)作为底物,根据制造商的指示(无穷淀粉酶液体稳定剂;米德尔顿热费希尔科学、维吉尼亚州,美国),修改微量滴定板读者。

2.5。细胞培养

老鼠克隆,分泌细胞,BRIN-BD11胰腺β细胞线(猫没有。10033003 - 1 -六世,Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)是用于这个研究[24]。在T75烧瓶血压得到较好的控制细胞常规培养,rpmi - 1640中补充了10% ( )胎牛血清、抗生素(100 U /毫升青霉素和链霉素0.1毫克/毫升),和2毫米谷酰胺,在37°C在湿润的气氛中5%的有限公司₂和95%的空气。BRIN-BD11细胞随后被播种到96孔板( 细胞/)或24-well板( 细胞/)和孵化一夜之间允许细胞附件之前被用于实验。所有试剂从Sigma-Aldrich细胞培养获得。

2.6。急性和慢性胰岛素分泌

两个急性和慢性胰岛素分泌测量进行描述的Rowlands et al。26]。短暂,补充研究淀粉酶的影响慢性胰岛素分泌,BRIN-BD11细胞在常规培养基孵化24小时没有或有淀粉酶;然后,为后续胰岛素细胞中收集测量。猪胰淀粉酶(猫没有。A3176 Sigma-Aldrich)管理是无菌溶液在0.9%氯化钠,在16日的最终浓度32或64μg / ml,导致最后一个活动是35.9,69.2,和114.5 U / l。无菌0.9%氯化钠作为车辆。

检测可能的补充淀粉酶对急性胰岛素分泌的影响,这些细胞被饿死了40分钟在低糖Krebs-Ringer碳酸氢盐缓冲,pH值7.4,1.1毫米葡萄糖(KRBB)。随后,刺激KRBB 20分钟,包含16.7毫米葡萄糖、丙氨酸(sKRBB) + 10毫米,或基底KRBB包含1.1毫米葡萄糖(bKRBB),在没有或淀粉酶之前执行中收集的存在。最后的淀粉酶浓度是32μ克/毫升(69.2 U / l),这在理论上对应于淀粉酶释放到胰腺间质液的数量在一个小时(ca。60 - 70 U / l)。无菌0.9%氯化钠作为车辆。

胰岛素浓度在中决定使用一种超灵敏的大鼠胰岛素酶联免疫试剂盒(猫没有。10-1251-01,Mercodia)。的介质后,细胞层与PBS洗3次,和细胞在室温下晾干,然后溶解在0.2 M氢氧化钠,测定蛋白质含量根据Lowry et al。27),使用牛血清白蛋白(BSA,σ猫没有。A5470 Sigma-Aldrich)作为标准。中胰岛素含量是归一化的细胞蛋白质含量的文化。淀粉酶活性在中评估如上所述。

2.7。统计分析

数据被表示为 (SD)。检查参数的分布使用Shapiro-Wilk正常测试。为在活的有机体内实验中,曲线下面积(AUC)计算postload血糖、胰岛素和胰高血糖素水平。血糖、淀粉酶活性和胰岛素和胰高血糖素水平在不同的时间点在一个实验组(有或没有淀粉酶)使用成对的学生进行比较 - - - - - -测试。组差异不同,Brown-Forsythe和韦尔奇方差分析测试是用来评估统计组之间的差异。没有纠正多个比较的数据。为在体外用图基的修正数据,单向方差分析为多个比较常被用来估计的差异。在所有的统计分析, 被认为是显著的。所有分析都使用棱镜,version 8 (GraphPad软件公司,圣地亚哥,美国)。

3所示。结果

3.1。体内研究

基底的淀粉酶水平的活动和淀粉酶后静脉输注组之间没有显著差异(图2(一个))。静脉输液的淀粉酶禁食猪显著增加血液淀粉酶活动水平(数字2(一个)和2 (b))。血淀粉酶水平高出约5.7倍1小时后第一个淀粉酶注入IDGTT前,比基线水平,比那些观察到相应时间点没有注入外源淀粉酶(图2 (b))。第一次静脉输液的淀粉酶并不影响基底葡萄糖,胰岛素,胰高血糖素水平在健康、T2D,和近年来猪,直接测定淀粉酶输液前和后一小时,IDGTT前(数字3(一)-3(我))。

3.1.1。健康的动物

空腹血糖水平在健康猪更易/ l(表4.5左右1)和增加到6.1后更易/ l葡萄糖输液进入十二指肠,之后迅速降低血糖水平。空腹血浆胰岛素浓度在健康猪大约是8 - 10 pmol / l(表1)。观察增加显著降低血浆胰岛素水平,5点15,30分钟后intraduodenal葡萄糖输液( ,分别为0.0001和0.039)淀粉酶预处理后,观察期间控制IDGTT相比,没有淀粉酶输液(图3(b))。此外,胰岛素曲线下面积(AUC)是显著降低( )淀粉酶输液(表1)。最初在健康猪血胰高血糖素水平在4和6之间pmol / l和达到的峰值11.5 pmol / l以下葡萄糖输液进入十二指肠;然而,胰高血糖素释放在健康动物似乎影响淀粉酶预处理后IDGTT(表1,图3(c))。

3.1.2。猪与T2D

在T2D猪、空腹血糖水平显著( )高于健康猪(表中观察到1),在6.4和6.8之间更易与l。前第一次注入淀粉酶IDGTT并不影响猪的正常状态,类似于观察健康猪(图3(d))。Intraduodenal输注葡萄糖在控制IDGTT T2D猪导致血糖浓度迅速增加,10.3更易在45分钟postinfusion(图/ l3(d))。IDGTT前静脉输液的淀粉酶直接导致增加显著降低血糖水平在30 - 45分钟postinfusion ( 和 ,观察);此外,这导致显著降低postinfusion葡萄糖AUC ( )(表1,图3(d)) T2D猪。观察空腹血胰岛素增多T2D猪,因为他们的血浆胰岛素水平在20到30之间pmol / l和显著提高( )相比,观察健康猪(表1)。然而,尽管初始值高,胰岛素释放auc T2D猪没有不同于观察到的健康猪和被淀粉酶预处理(表不受影响1,图3(e))。

初始T2D猪胰高血糖素水平高相比,那些在健康的猪( )(表1)。intraduodenal葡萄糖输液T2D猪在控制IDGTT导致血浆胰高血糖素浓度的增加从8.55到16.61 pmol / l,当时胰高糖素浓度的减少(图紧随其后3(f))。淀粉酶预处理导致胰高血糖素释放增加明显增大,达到34.79 pmol / l 45分钟葡萄糖输液后,与相应的AUC(增加2.5倍 )(表1,图3(f))。

3.1.3。猪与近年来

内转至猪有空腹血糖水平在17至26更易/ l,更高的值相比,观察到在健康的猪( )和T2D猪( )(表1)。淀粉酶的第一注入IDGTT前不影响基底血糖水平(图3(g))。IDGTT导致血糖浓度的增加27.72更易与l。对葡萄糖淀粉酶注入没有影响曲线(图3(g))。尽管近年来猪血浆胰岛素水平极低,胰岛素释放被intraduodenal输注葡萄糖刺激;然而,它似乎是受到淀粉酶预处理(表的影响1,图3(h))。最初的胰高血糖素水平明显高于近年来的猪相比,健康和T2D猪( )(表1)。近年来猪的静脉注入淀粉酶也导致显著增加胰高血糖素释放( 胰高糖素的AUC)在IDGTT淀粉酶注入后,没有获得淀粉酶政府相比(表1,图3(我))。

3.2。体外研究

淀粉酶的影响在BRIN-BD11急性和慢性胰岛素分泌细胞。BRIN-BD11细胞的胰岛素浓度培养基后24小时孵化的车辆(0.9%氯化钠) ng /毫克的蛋白质。添加淀粉酶导致胰岛素浓度显著降低,存在剂量依赖的相关性。因此,16的淀粉酶浓度μg / ml导致减少2.6倍( ),和32的淀粉酶浓度μg / ml导致减少3.7倍( ),而淀粉酶64剂量μg / ml导致降低胰岛素水平(7.5倍 )(图4(一))。

关于急性胰岛素分泌、胰岛素的基础内容的基础培养基(bKRBB) ng /毫克的蛋白质和不添加淀粉酶(图的影响4 (b))。促进媒介(sKRBB)有强烈insulinotropic效应和刺激胰岛素水平增加了2倍,而添加淀粉酶(sKRBB + a)显著( )insulinotropic效果降低了1.5倍,导致胰岛素浓度降低介质相比,观察刺激介质与车辆(sKRBB +生理盐水)(图4 (b))。

所有数据归一化到细胞中蛋白质含量的文化。数据分析使用单向方差分析与图基提出了多重比较和校正 。不同的小写字母给酒吧描述显著差异的结果 。

4所示。讨论

我们以前的研究表明,血液淀粉酶参与葡萄糖代谢和吸收,减少胰岛素反应分子在健康、生长猪和猪已经经历了减肥手术23]。

目前的研究显示不同静脉注入淀粉酶对葡萄糖吸收的影响/代谢和胰岛素胰高血糖素/释放在健康和STZ-induced糖尿病猪,以及直接影响急性和慢性胰岛素分泌的淀粉酶补充BRIN-BD11细胞。获得的数据表明,静脉注射STZ注入的剂量110毫克/公斤体重导致温和的高血糖和高胰岛素血症的发展。合成条件下观察到的类似经常看到在早期2型糖尿病患者28,29日]。库普曼斯et al。15]高血糖在猪模型的发展描述STZ-induced糖尿病的空腹血糖 更易与l,作者并不认识STZ剂量110毫克/公斤体重的足够的剂量诱导2型糖尿病的症状。然而,我们的结果表明空腹血糖水平增加42%后的猪注入低剂量STZ。反过来,高剂量STZ(150毫克/公斤体重)注入静脉注射导致高血糖的清晰,hypoinsulenemic糖尿病状态,这对应于观测在1型糖尿病(15]。T2D和近年来猪证明重要的基底hyperglucagonemia。这一发现是在协议与穆勒et al。30.),hyperglucagonemia也观察到在人类和动物治疗1型糖尿病。

目前的研究表明,初始静脉输液的淀粉酶,发生一个小时葡萄糖加载之前,并不影响猪的正常,高胰岛素血症,或glucagonemia(数据2(一个)- - - - - -2(我))。淀粉酶直接静脉输液前IDGTT然而有各种对上述影响参数的健康,T2D,近年来的猪。以前,我们建议淀粉酶有可能监管效果只在餐后高血糖和胰岛素和胰高血糖素释放,在我们实验室之前的研究,我们发现淀粉酶注入方式并不影响基底血糖水平(23]。同样的效果也观察到关于急性胰岛素的分泌BRIN-BD 11细胞系,在基础胰岛素的分泌保持不变后添加淀粉酶;然而,分子生物学胰岛素释放显著抑制淀粉酶的存在。慢性BRIN-BD 11的胰岛素分泌细胞实验显示,24 h与淀粉酶治疗导致细胞中胰岛素浓度降低介质;因此,长期刺激淀粉酶分泌或治疗与淀粉酶可能影响基础胰岛素血症在活的有机体内。淀粉酶的直接影响胰岛细胞显示在当前的研究中需要进一步详细调查;此外,可能的淀粉酶对胰腺胰岛的β细胞的影响尚不清楚。

这两个在体外和在活的有机体内结果中描述目前的研究表明,细胞培养基和血液中淀粉酶水平影响胰岛素分子生物学反应,这些发现与以往数据从我们的实验室23]。静脉输液的淀粉酶并不影响血糖曲线在猪群健康;然而,IDGTT后的胰岛素AUC显著下降。急性胰岛素释放BRIN-BD 11细胞分子生物学低1.5倍的淀粉酶在细胞培养基。我们可以得出结论,影响观察在活的有机体内的结果直接影响血浆淀粉酶的胰岛细胞的细胞,因为所需的相同数量的葡萄糖利用减少胰岛素的健康猪的血液淀粉酶。胰高血糖素释放似乎未受影响。

关于T2D猪,一个有趣的发现是观察。葡萄糖吸收曲线明显降低淀粉酶预处理后,而胰岛素曲线保持不变,这很可能是由于在这些猪胰腺β-细胞功能障碍,导致胰岛素分泌能力降低。同时,胰高血糖素释放后,与前面的淀粉酶IDGTT灌注增加超过两倍,而期间观察到的控制条件。类似胰高糖素的变化曲线观察静脉注射后的猪群内转淀粉酶预处理;然而,血糖曲线保持不变。因此,在肠道代谢的葡萄糖淀粉酶的影响不能排除,在极低胰岛素水平状态,是通过与胰高糖素的相互作用介导的。淀粉酶的直接影响胰腺β细胞也可以不被排除在外。后者声明以某种方式证明淀粉酶注入的剂量,它应该能够显著增加的淀粉酶水平胰岛细胞周围的组织液。特别是因为在猪对待STZ +四氧嘧啶,外分泌胰腺膳食的分泌是改善31日)和主机淀粉酶进入组织液,然后循环可能会降低。

血淀粉酶的作用调节葡萄糖代谢的胰岛素依赖型的方式相当明显;然而,amylase-glucagon交互是不清楚,应该进一步调查。在先前的研究在1型糖尿病动物模型,观察hyperglucagonemia直接耦合的存在高血糖,的大小减少了胰高糖素的抑制,而输注外源性胰高糖素恢复了高血糖(32- - - - - -34]。我们的观察表明,在STZ-induced 1型糖尿病,amylase-stimulated增加胰高血糖素的释放并不影响高血糖,而在STZ-induced 2型糖尿病、静脉输液的淀粉酶IDGTT导致前同时减少葡萄糖曲线和胰高血糖素释放增加,胰岛素依赖的方式。这个观察需要进一步调查。从理论上来讲,在2型糖尿病中,上述现象可能是由于葡萄糖的最小通道从肠道血液,注入造成的淀粉酶,葡萄糖刺激消费,而在肠道组织及其转换最有可能在高胰岛素血糖原。产生的糖原可以反过来刺激胰高血糖素的释放,从而导致动员组织葡萄糖的糖原。T1DM状态,淀粉酶注入引起显著增加胰高血糖素释放,导致最大葡萄糖动员以最小的葡萄糖消耗肠道和/或其他组织在hypoinsulinemic状态。

可能的机制在胰岛素和胰高血糖素分泌淀粉酶的影响在健康和糖尿病猪体外实验模型。静脉输液的淀粉酶在健康动物的一个IDGTT显然导致显著降低的胰岛素释放,没有任何影响葡萄糖利用率曲线和胰高血糖素释放。因此,可以建议一个保护性的抑制或anti-incretin血淀粉酶对胰岛素分泌/生产的作用。是合乎逻辑的推测,肠内葡萄糖的刺激效应可以引起不适当,过高的胰岛素释放最有可能通过肠促胰岛素的行动。因此,血淀粉酶血液内稳态的调制器中扮演一个角色,一个anti-incretin因素。简单,血淀粉酶不允许不必要的生产过剩的胰岛素,因为一个已经40%低于正常分泌的胰岛素代谢行为和执行一个适当的适当减少肠内葡萄糖负荷后血糖(见我们的研究)。为什么不保护胰岛细胞免受疲惫,因此预防糖尿病发展的第一步?

另一个可能的好处对淀粉酶的行动是可能的预防胰岛素抵抗的发展,通常发展由于不必要的高水平的胰岛素释放碳水化合物消耗审查期间,看到Pierzynowski et al。35),许多最近的论文被引用了,描述一个逆血淀粉酶水平与肥胖之间的关系(2型糖尿病)的儿童和成人。壮族等人在2016年的文章描述一个血清淀粉酶水平和胰腺β细胞功能之间的正相关关系;然而,作者只讨论胰岛素依赖型淀粉酶分泌的途径,而不是依赖胰岛素分泌和胰岛素敏感性的淀粉酶和淀粉酶的能力调节β细胞功能22]。

DT2状态期间,淀粉酶注入并不影响胰岛素的释放,很可能由于胰腺β-细胞功能障碍,导致胰岛素分泌能力降低。然而,淀粉酶加载大大降低了postloading TD2猪血糖水平。日期等人在他们的研究证实了淀粉酶的表达下调GLUT2能力和抑制肠道葡萄糖吸收,可观察到的原因降低葡萄糖的吸收(36]。此外,在葡萄糖输注血液胰高血糖素水平显著增加。这些数据引起几个有趣的问题,突出了研究的局限性。的主要问题是,淀粉酶加载后胰高血糖素水平可能增加刺激胰岛素的分泌所显示歌曲等。37),同时动员葡萄糖的糖原仓库吗?出现的另一个问题是,淀粉酶本身刺激糖原生产,进而刺激胰高血糖素释放吗?这些问题需要进一步探索为了强调或确认胰高糖素在糖尿病发展的角色,因为GLP1广泛用作药物刺激胰岛素分泌,而从长远来看会损害胰腺β-细胞功能。其他可能的解释为改善葡萄糖耐量试验结果DT2猪包括淀粉酶外围组织的胰岛素样作用和/或改善胰岛素敏感性的淀粉酶。

dt₁动物模型的数据也证明了低水平的胰岛素(低于100倍健康动物和40倍低于DT2动物)异常胰高血糖素释放到血淀粉酶浓度处于敏感状态。

考虑上面提到的所有数据,我们可以假设,在近年来,外源性胰岛素可以很好的治疗。然而,减少胰高糖素生产期间糖尿病可能是一个不错的选择来提高糖尿病和预防胰岛素抵抗的发展。所有这些可以提高淀粉酶的能力抑制葡萄糖的入口在体循环,2015年以前提出的日期等。36]。肠道淀粉酶的作用可能刺激葡萄糖在肝细胞糖原转化细胞,甚至肠上皮细胞或细菌葡萄糖刺激消费?。

研究的局限性。我们的研究的局限性应该提到肯定无疑的。首先,它是一个整体的观察研究,不能澄清amylase-insulin-glucagon交互的途径。其次,intraduodenal葡萄糖耐量试验用于我们的研究无法反映或确定任何机制的胰腺内关系和使用euglycemic夹可以改进结果。胰岛素敏感性的直接测量未来的研究可以提高我们对胰腺内相互作用的理解。第三,只有BRIN-BD11细胞系被用来估计淀粉酶对胰岛素分泌的影响在体外,而使用人类和猪胰腺胰岛是可取的,因为他们允许同步调制的荷尔蒙反应和相互作用的因果关系的调查。然而,据我们所知,许多研究胰腺癌acini-islet-acinar轴相互作用是有限的。

5。结论

总之,当前研究的结果可以解释在很多方面。然而,结果表明,胰淀粉酶直接影响胰岛细胞并积极参与餐后葡萄糖体内平衡的维护健康的猪,以及2型糖尿病猪模型。amylase-glucagon-insulin交互中我们观察到扰动对葡萄糖代谢的STZ-induced 1型糖尿病模型,不需要或涉及胰岛素反应,因为胰岛素的产生是几乎完全摧毁。血淀粉酶的能力参与葡萄糖的新陈代谢以胰岛素依赖的方式是显而易见的;然而,amylase-glucagon交互应该进一步调查。

数据可用性

所有的数据都包含在相关研究文章。

的利益冲突

这个手稿的作者有以下利益冲突:Stefan Pierzynowski Anara AB的主人,瑞典和Vitananano Sp. z有限责任。/教授,波兰。Kateryna Pierzynowska受雇于Anara AB,瑞典。所以说没有利益冲突。

确认

作者想表达他们的感谢珍妮·唐纳森博士,她的建设性的反馈和有价值的输入关于写作的手稿。作者要感谢终于Fysiografiska Sallskapet我隆德和Anara AB,瑞典,为金融支持。

引用

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