工程研究加深了对葡萄糖与胰岛素相互作用的理解

当胰腺的β细胞分泌胰岛素来控制血流中的葡萄糖水平时，GABA也会从细胞中释放出来，使它们平静下来，以便细胞可以为下一个胰岛素分泌脉冲做准备。稳定的胰岛素水平是健康胰腺功能的关键。β细胞GABA的生物合成受损或GABA从细胞释放可能使胰岛组织易患与1型和2型糖尿病相关的功能障碍或炎症。

爱德华·菲尔普斯(Edward Phelps)博士，UF的J. Crayton Pruitt家庭生物医学工程系助理教授，Walker Hagan博士。菲尔普斯实验室(Phelps Lab)的一名学生和一个跨学科的研究小组已经开发出一种方法，可以测量从胰岛的β细胞释放γ-氨基丁酸(GABA)的位置和方式。菲尔普斯博士和他的同事们在发表的一篇论文上了他们的发现自然代谢，2019 11年11月15日(1)。

GABA在胰腺的β细胞中的浓度几乎与大脑神经细胞中的浓度相同。在过去的30年中，科学家认为GABA以与神经细胞相同的方式从β细胞中释放出来。在大脑中，GABA储存在神经细胞末端的小囊(囊泡)中。当神经冲动刺激细胞轴突中的囊泡将冲动传递至下一个神经细胞时，GABA也从囊泡中分泌出来。GABA的作用是使神经平静，以便为下一次冲动做好准备。但是，科学家无法在99%的β细胞中找到水泡状GABA转运蛋白，从而限制了从胰腺β细胞释放GABA的传统解释。

在该领域的早期研究中，菲尔普斯博士(Dr. Phelps)观察到，GABA并未包装在胰腺β细胞内的囊泡中。相反，它均匀分布在整个beta细胞中。Phelps博士和他的同事发现GABA并非从β细胞的小泡中分泌出来，因此寻找了另一种途径从G细胞释放GABA。

菲尔普斯说：“β细胞的内部与细胞外空间之间存在着一条通道，我们认为这是值得研究的。”“体积调节阴离子通道(VRAC)的另一个用途是已知的。它用于通过使细胞内外的渗透压保持平衡来帮助细胞维持其形状。当这种平衡受到干扰并且细胞形状发生变化时，小的有机物通过VRAC通道将被称为渗透液的化学物质从细胞中排出，以帮助细胞恢复形状。当我们使用低盐水在β细胞中人为地打开该通道时，我们发现该通道还可以转运GABA。”

研究人员结合使用了高效液相色谱(HPLC)和GABA生物传感器细胞测定法来测量人胰岛中GABA释放的动力学。在使用低渗盐水打开VRAC通道的一系列实验中，将生物传感器放置在含有β细胞的胰岛的下游。当释放GABA并通过共聚焦显微镜观察时，生物传感器发出荧光。

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