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摘要

蔗糖素模拟葡萄糖对胰岛b细胞代谢和功能的几个变量的影响，包括生物电活动。目前的研究旨在研究乳酸菌是否也能拮抗葡萄糖和/或三氯蔗糖对b细胞电生理的影响，乳酸菌最近被发现是胰岛b细胞中甜味受体TIR3的拮抗剂。乳底对小鼠胰岛b细胞电活动有抑制和刺激的双重作用。因此，目前的研究结果证明，特定作用于TIR3甜受体的药物可能模仿或反对葡萄糖对胰岛b细胞电活动的影响。

关键字

胰岛生产胰岛素细胞，电生理学，乳底．

介绍

乳底是一种广泛作用的甜味拮抗剂，可抑制人类和其他灵长类动物体内糖、蛋白质甜味剂和人工甜味剂的甜味。在人体内乳脂作用的靶点被确定为甜味受体TIR3[1]。考虑到这些前提，乳脂最近被用作胰岛b细胞中甜味受体的拮抗剂，以确定参与后者受体激活的第二信使的特征[2-4]。最近也有报道称，众所周知，三氯蔗糖可以模拟d -葡萄糖对胰岛b细胞的一些代谢和功能变量的影响[5-8]，也可以模拟己糖对b细胞电活动[9]的影响。乳糜乳对胰岛b细胞膜电位的影响尚待进一步研究。在本报告中，实验数据提出了一个更复杂的生物电反应比预期的小鼠胰岛b细胞乳糖。

材料和方法

从瑞士白化病小鼠(因颈椎脱位而死亡，如前所述[10])获得的朗格汉斯胰岛显微解剖，记录β细胞膜电位。分离后，用微针将胰岛固定在50µl的腔室底部，以1.0 ml/min的流速灌注改良的Krebs-Ringer碳酸氢盐缓冲液(含(mM) 120 NaCl, 5 KCl, 25 NaHCO)_3.1.1 MgCl₂和2.5 CaCl₂．在这种培养基中不断地鼓泡O₂（95％）和CO₂（5％）达到7.4最终pH值。室温保持在36±1℃。将锋利的电极（大约100米输入电阻）拉入Narishige PE2立式牵引器中并填充3米柠檬酸钾和50mm KCl。通过AX探头放大器（Axon Instruments），数据采集（以1.0 kHz的速率）进行录音，进行分析和绘图，用夹具配合版10.4（分子器件）和微校会原点9.2版（Micro Cal Soft，NorthAmpton，美国，美国）。Sucralose和Lactisole购自Sigma（圣路易斯，莫，美国）和圣克鲁斯生物技术（德国海德堡）。

结果

Figure 1, Illustrates the typical bioelectrical response of an islet B-cell to increasing concentrations of D-glucose (3, 10, 15 and 25 mM), i.e. oscillations of the membrane potential with associated calcium action potential on the top of the depolarization waves. In other words, at low glucose concentration the plasma membrane remains hyperpolarized as the result of the K-ATP activation whilst, at higher hexose concentrations, the blockade of K-ATP leads to depolarization of the plasma membrane with resulting gating of voltage-dependent calcium channels.

图1所示。有代表性的细胞内记录显示，胰腺β细胞首先暴露于细胞外d -葡萄糖浓度从3到10 mM上升，然后暴露于15 mM和25 mM d -葡萄糖。

图2和3参见其在不存在下，在5mM乳杆菌的存在下首先暴露于10mM D-葡萄糖的实验。在两个实验中，首先观察到响应乳杆菌给药响应乳酸杆给药的瞬时降低。在图1中。在图2中，乳裂孔首先引起1-2分钟的爆破持续时间的减少，然后延长突发持续时间。去除乳酸乳杆菌似乎逆转了后一种效果。同样，在图3中，乳菇首先瞬时降低突发持续时间，后来，明显延长了突发持续时间。在去除乳杆菌后，电池的电活性返回其初始模式。由于通过从灌注液中除去葡萄糖而引起的超极化，所涉及的B细胞是充分的函数。图。图4显示了，当乳酪乳以较高的10mM浓度施用到暴露于10mM D-葡萄糖的细胞中时;没有瞬态抑制乳裂隙抑制作用是不再观察到的后一种代理人现在激发明显，直接立即增加爆破持续时间，最终导致连续射击。

图2。标签8至标签9的乳底(5 mM)对整个实验暴露于10 mM d -葡萄糖的b细胞电活动的影响。

图3。从标记10到标记11施用乳胶乳(5mm)对暴露在标记12到10 mM葡萄糖下的b细胞电活动的影响，此后，剥夺外源性d -葡萄糖。

图4。在整个实验过程中，从标签2开始给药的乳胶乳(10 mM)对暴露在10 mM d -葡萄糖下的b细胞电活动的影响。

最后，图5所示的是使用更高浓度的20mm乳糖对细胞暴露于10mm d -葡萄糖时的影响，先无20mm三氯蔗糖，后有20mm三氯蔗糖。正如预期的那样，三氯蔗糖的主要作用是增加电爆发活动。表1中列出的数据，就仅在d -葡萄糖存在时记录的控制值而言，为了避免对三氯蔗糖作用可逆性的时间进程的任何干扰，限制在实验开始时的数据，记录三氯蔗糖引起的变化的统计意义，在每个活跃期和每个完整的振荡(包括活跃期和沉默期)的持续时间内，每次爆发的动作电位的数量，以及沿活跃期或完整期的动作电位的频率。只有在三氯蔗糖缺乏或存在的情况下，激活期所占的时间与总时间的百分比没有显著差异。在本实验中，对同样暴露于10mM d -葡萄糖和20mm三氯蔗糖的细胞再次给予20mm乳底仅产生兴奋性作用，乳底进一步诱导去极化和burst抵消，使细胞进入持续放电状态。当乳底从灌注液中取出时，乳底的这种兴奋作用迅速逆转。同样，从灌注液中去除三氯蔗糖后，三氯蔗糖对破裂持续时间的影响迅速逆转(图5)。

表1。d -葡萄糖存在时三氯蔗糖的影响。

葡萄糖(毫米)	10．0	10．0
三氯蔗糖（mm）		20.0
活动阶段时间(分钟)
0.17±0.01 (7)		0.23±0.01（24）	p = 0.002
(活跃+沉默)阶段持续时间(min)
0.31±0.02（7）		0.39±0.02（24）	p = 0.029
活动阶段的时间百分比
57.3±2.4 (7)		61.8±2.7 (24)	p = 0.389
每次突发动作电位的数目
14.4±1.2（7）		28.8±2.1 (24)	p = 0.001
沿主动阶段的动作电位频率（参考分钟）
85.0±9.2（7）		127.5±9.7 (24)	p = 0.031
整个周期的动作电位频率(以分钟计)
48.3±4.9 (7)		76.5±5.8 (24)	p = 0.018

图5。标记6至标记9的三氯蔗糖(10 mM)和标记7至标记8的乳底(20 mM)对暴露于10 mM d -葡萄糖整个实验的b细胞电活动的影响。

讨论

首先由Dean和Matthews（1968）[11]，在几个实验室中广泛地使用胰岛细胞的细胞内记录电活性。然而，它后来在使用中，因为细胞内渗透的难度。尽管如此，这种技术提供了几个优点。细胞内记录采用锋利的长胶带和高抗冲击电极制成，其允许最小的侵入性干预，因为在使用贴片电极时，细胞内透析不会与情况相反。长带电极提供允许长期持久记录的灵活性，通常在30-120分钟范围内。记录是在微解剖胰岛中进行的，不需要任何酶促消化，在体内已验证的电活动模式[12]。

本实验首先说明了胰岛B细胞的预期渐变电响应，以增加葡萄糖浓度（图1）。它们进一步记载了三氯蔗糖（20mm）增加了暴露于10mm葡萄糖的B细胞中的电突发的持续时间（图5）。最后，他们揭示了乳酸乳杆菌，至少可以说，对胰岛B细胞的电活性进行双重影响。在10mm葡萄糖的存在下，乳酪乳（5mm）首先瞬时降低，后来以持续的方式增加电突发的持续时间（图2和3）。在较高的浓度（10毫米）的乳裂乳，不再观察到抑制作用，乳酸乳裂乳裂隙率施加了相当明显的兴奋性效果，最终在连续烧制中驱动细胞相当长的时间（图4）。同样，在甚至更高的浓度（20mm），乳裂隙液迅速消除爆破图案，并在暴露于10mM葡萄糖和10mM蔗糖（图5）的细胞中引发连续烧制。

因此，目前的结果提请注意乳底对b细胞电活动的双重和时间相关的影响。对乳乳酸的反应似乎是由其浓度(5、10或20 mM)和灌注液中与葡萄糖相关的三氯蔗糖的缺失或存在调节的。乳底的效应是快速可逆的(图5)。尽管这些发现可能需要更广泛的研究，但它们似乎符合以下观点:(i)乳底效应应归因于其与TIR3受体的结合，(ii)乳底对电暴持续时间的早期和短暂的抑制作用可能涉及钙反应性K的增加⁺CA释放导致的电导^２＋从细胞内部位[4]，和（iii）胰岛B细胞对乳裂谷的暴露也可能导致对这些细胞的电活性产生兴奋的影响。

参考

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