大鼠胰腺β细胞内葡萄糖钙信号调控机制

用fura-2显微荧光法测量细胞内自由钙浓度[Ca^(2+)]_i,在单个大鼠胰腺β细胞上探讨了葡萄糖诱发的[Ca^(2+)]_i初期下降相(GIDP)、钙振荡和钙库释放的影响因素。实验中发现,非刺激浓度的葡萄糖(5 mmol/L)仍可导致β细胞特有的GIDP。GIDP与去极化无关,也不受外钙的影响,但能被内质网钙泵抑制剂thapsigargin抑制,提示此过程可能缘于钙库对胞浆Ca^(2+)的摄取。在胞内钙振荡过程中移去胞外液中的Ca^(2+),振荡会逐渐停止;若施加thapsigargin,钙振荡仍能继续维持,说明钙振荡主要缘于外钙内流,钙库在钙振荡维持中的作用不大。无外钙条件下,葡萄糖诱导的钙库释放能被钠通道阻断剂TTX所抑制,而高钾对钙库的释放作用却不受TTX的影响,这提示膜去极化可以直接诱导钙库释放。因此,细胞膜去极化、外钙内流、胞内钙库的摄取和释放共同协调着β细胞内的Ca^(2+)平衡。