胰岛β细胞含有特殊的PKA,抑制细胞增殖

2021-12-13 10:21 来源:丁香园 作者:复旦大学附属华山医院内分泌科
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糖尿病在中国是重大的慢性疾病,目前有1.16亿人患病,严重危害公众的健康。糖尿病的主要病理基础是胰岛β细胞的绝对或相对缺乏。

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复旦大学附属华山医院内分泌科,复旦大学内分泌糖尿病研究所的研究人员在《FEBS Journal》杂志上发表了一篇研究论文,题为“Type IIB PKA is highly expressed in β cells and controls cell proliferation via regulating Cyclin D1 expression”,指出胰岛β细胞特异的含有一类PKA,在细胞的增殖中发挥重要作用。

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蛋白激酶 A(protein kinase A,PKA),是环腺苷酸(cAMP)依赖性,催化丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)磷酸化的蛋白激酶,是最重要的细胞内信号转导分子之一。细胞外的信号如激素和生长因子,产生特定的细胞内的生物反应如细胞生长和胰岛素分泌等,是由细胞内信号转导系统传递实现的。细胞内信号转导系统,即要维持这些信号传递的有效性,又要保证做出生理反应的适度性。蛋白的磷酸化和去磷酸化修饰是信号转导过程中最普遍和最主要的策略。


PKA全酶分子是由两个调节亚基(R 亚基),两个催化亚基(C 亚基)组成。全酶没有活性。R 亚基包括RIA,RIB,RIIA和RIIB四个亚型,依据调节亚基的亚型,PKA分为4型,即IA型,IB型,IIA型和IIB型。研究人员发现,在小鼠和人的胰岛中,胰岛β细胞特异的高表达IIB型PKA,提示IIB型PKA可能在胰岛β细胞中发挥重要作用。


图1. 小鼠和人胰腺组织免疫荧光染色


研究人员利用RIIB亚基敲除小鼠,在胰腺大部分切除小鼠模型中研究IIB型PKA在胰岛β细胞增殖中的作用。结果发现,胰腺大部分切除诱导胰岛β细胞增殖,而RIIB敲除小鼠的细胞增殖进一步增加。相比同窝对照小鼠,IIB型PKA缺失小鼠还表现出,胰岛素分泌增加,血糖降低和糖耐量改善。


研究人员进一步探索了IIB型PKA在胰岛β细胞增殖中的分子作用机制。激活IIB型PKA能够抑制细胞周期蛋白Cyclin D1的表达,而降低IIB型PKA水平则可以增加Cyclin D1的表达。IIB型PKA通过减少Cyclin D1的表达,使得胰岛β细胞停留在细胞周期的G0/G1期,阻止其进入增殖周期。


该研究的通讯作者刘瑞,复旦大学内分泌科糖尿病研究所副主任,助理研究员,说:“PKA是胰岛β细胞中重要的信号转导分子,我们首次系统的分析了胰岛β细胞中PKA的表达谱,该研究成果是对PKA作用的初步探索,我们正在对PKA做更加深入和系统的研究。”


原文链接:https://doi.org/10.1111/febs.16302


编辑: 齐罗杨

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