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22 NMT的代謝病研究
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研究優勢
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代謝病中最常見的當屬糖尿病。糖尿病除了其本身嚴重威脅人類健康外,還會誘發大量的并發癥,成為導致死亡的重要原因。糖尿病的發病機制非常復雜,生理調控過程的異常是其重要誘因,這涉及Ca2+、H+、K+、Na+、O2等諸多離子/分子。
Ca2+、H+等離子以一定的節律流入/流出胰島,維持胰島的正常功能。這些節律被破壞引發胰島素分泌的異常。糖尿病的許多并發癥也與生理行為的異常密切相關。
非損傷微測技術在不損傷樣品的前提下,能夠得到細胞、組織、器官等樣品生理調控過程中,Ca2+、H+、K+、Na+、O2等離子/分子流的變化情況。其結果簡單直觀,易于理解,既能單獨使用,又能很好地結合分子生物學或其它生理研究結果,相互驗證,極大地提高了研究的準確性和可靠性。
在離子/分子流速研究領域,最早被學者利用非損傷微測技術(NMT)進行研究的代謝疾病也是糖尿病。2012年,旭月研究院同國內學者合作,發表了小鼠的胰腺β細胞的研究成果。除了細胞外,NMT研究者還以小鼠胚胎作為研究對象,發現母體糖尿病導致胚胎的氧代謝偏弱,可以誘發胚胎神經管缺陷。
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應用案例
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糖尿病個體胰腺細胞的生理特征——Ca2+流紊亂

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NISC文獻編號:C2012-011
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研究使用設備

胰腺β細胞的胰島素分泌異常是type2糖尿病的主要缺陷。以前在患有糖尿病的人和動物模型的研究中發現線粒體功能受損和Ca2+吸收異常,本研究是為了研究線粒體功能、Ca2+吸收和胰島素分泌之間的關系。
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2012年,旭月研究院同清華大學合作,使用患有糖尿病的KK-Ay小鼠和正常的C57BL/6J小鼠的胰腺β細胞研究了線粒體的功能和形態,Ca2+通道,并且使用非損傷微測技術(NMT)測定了葡萄糖誘導的Ca2+吸收。
實驗發現,葡萄糖誘導正常胰腺β細胞的Ca2+吸收增加,但是KK-Ay的Ca2+并沒有發生明顯變化,當加入genipin后,能夠恢復KK-Ay小鼠胰腺β細胞的Ca2+吸收。
因此,在患有糖尿病小鼠的胰島β細胞中,缺失線粒體功能是改變Ca2+吸收導致的胰島素分泌異常的重要因素。胰島組織(Islet)是非常適合用于非損傷微測技術測定的材料,具有穩定而明顯的Ca2+、H+和K+的流速,這為研究糖尿病的機理提供了重要的活體手段。2012年,普渡大學官網在對清華大學的介紹中特別提及了此項研究成果。
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胰島細胞檢測示意圖
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