科技之光︱章毅教授团队在《Frontiers in Pharmacology》发文阐明S1P通过Kv通道促进了胰岛素分泌

2021年7月，山西医科大学基础医学院药理教研室章毅教授团队今年内再次在《Frontiers in Pharmacology》(中科院2区，影响因子5.8)上发表了题为“Sphingosine 1-phosphate stimulates insulin secretion and improves cell survival by blocking voltage-dependent K+channels in β cells”的研究论文。该研究发现1-磷酸鞘氨醇(Sphingosine 1-phosphate，S1P)在分离的大鼠胰岛细胞具有葡萄糖依赖性的促胰岛素分泌作用，随后应用全细胞膜片钳、钙离子成像等技术探索了S1P促进大鼠胰岛素分泌的相关机制，并在整体动物模型中进行了验证。另外，利用了腺病毒转染技术，通过比较不同类型细胞的细胞活力，探讨了S1P改善胰岛细胞存活的可能机制，从而有助于能够更好的改善糖尿病患者的血糖控制。

(S1P对大鼠胰岛细胞cAMP含量以及胰岛素分泌的影响)

糖尿病是一类以高血糖为特征的慢性代谢性疾病，在我国乃至世界范围内已成为一个严重的公共健康问题。据《中国糖尿病防治指南(2020版)》流行病学资料显示，我国18岁以上人群糖尿病患病率为达到11.2%。而国际糖尿病联盟(International Diabetes Federation, IDF)颁布的第九版世界糖尿病地图显示，2019年全球约有4.63亿成人(20-79岁)患糖尿病，预计到2030年糖尿病患病人数将达到5.78亿。随着社会生活方式的改变和老龄化进程的加速，糖尿病的流行可能在全球范围内面临更为严峻的形势。

(S1P促进胰岛素分泌的相关电生理学机制)

2型糖尿病以胰岛素分泌不足与胰岛素抵抗为特征，促胰岛素分泌药物的应用是控制异常血糖，阻止病情发展的重要措施。然而不适当的促进胰岛素分泌可能会引起β细胞功能进一步减退，并可能引发低血糖的风险。1-磷酸鞘氨醇(S1P)是细胞膜中鞘磷脂代谢的活性产物，其与细胞膜表面的特异性受体结合以后，参与了机体内多种重要病理生理的调节过程，包括细胞存活、血管生成、肿瘤免疫以及炎症反应等。另外新近的临床数据提示在2型糖尿病患者血S1P水平可能代偿性的升高，发挥了保护性的作用。

在本研究中，S1P通过 PLC/PKC/Kv/Ca2+信号增强体外葡萄糖依赖性的胰岛素分泌，同时也通过Kv通道改善了胰岛β细胞的生存，进而调节了体内的血糖水平。我们的相关研究结果为2型糖尿病中β细胞功能调节的机制提供了新的依据，也为新型促进胰岛素分泌药物的研发提供了实验基础。

(S1P促进胰岛素分泌的调节机制示意图)

本研究项目由山西医科大学药理教研室章毅教授、山西医科大学第一医院内分泌科刘云峰教授共同指导完成，博士研究生刘志宏为论文第一作者。该研究工作获得国家自然科学基金(81770776、81973378、82073909)、山西省自然科学基金项目(201901D111353)、山西省高等学校优秀成果培育项目(2019KJ022)，FSKSC和山西省“1331工程”重点学科建设计划基金(XK201708)等项目资助。

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