島からのα細胞損失は、in vitroおよびin vivoでのインスリン分泌を損ないます

膵島移植は、糖尿病の効果的な治療法です。しかし、島の分離中のα細胞損失がβ細胞からのインスリン放出を損なう可能性があるかどうかは明らかではありません。この問題を解明するために、免疫細胞化学、免疫蛍光染色、膵島インスリン/グルカゴン含有量分析によって確認されたように、α細胞欠乏のヒト膵島は長期にわたる酵素消化によって調製されました。α細胞欠乏を伴う膵島の機能は、in vitroおよびin vivoで評価されました。in vitroでは、α細胞欠乏症のヒト膵島は、無傷の膵島と比較して低グルコース誘発インスリン放出を示しました。α細胞が不足している島では、外因性グルカゴンはグルコースの非存在下で単独でインスリン放出を刺激しませんでしたが、用量依存的にグルコース誘発性インスリン放出を増加させました。無傷の島では、グルカゴンはグルコース刺激インスリン分泌を有意に変化させませんでした。生体内では、α細胞欠乏を伴うヒト膵島の移植は、糖尿病C57BL/6マウスの高血糖を効果的に修正しませんでした。α細胞が不足している島で移植された糖尿病ヌードマウスでは、外因性グルカゴンの投与は血糖を大幅に減少させ、グルカゴンを引き出して、関連するコントロールと比較して血糖値が増加しました。さらに、α細胞が不足している膵島で移植された糖尿病ヌードマウスの生存は、無傷の膵島で移植されたヌードマウスの生存よりも有意に短かった。これらの結果は、グルカゴン分泌α細胞がβ細胞からのグルコース刺激インスリン放出を維持する上で重要な役割を果たし、分離中の膵島からのα細胞損失がインスリン分泌に有害な影響を与えることを示しています。

Pancreatic islet transplantation is an effective treatment for diabetes mellitus. But it is not clear whether α-cell loss during islets isolation could impair the insulin release from β-cell. To unravel this issue, human islets with α-cell deficiency were prepared by prolonged enzyme digestion, as confirmed by immunocytochemistry, immunofluorescence staining and islet insulin/glucagon content analysis. The functions of islets with α-cell deficiency were evaluated in vitro and in vivo. In vitro, human islets with α-cell deficiency exhibited low glucose-induced insulin release compared with intact islets. In islets deficient in α-cells, exogenous glucagon did not alone stimulate insulin release in the absence of glucose, but increased the glucose-induced insulin release in a dose-dependent manner. In intact islets, glucagon did not significantly change the glucose-stimulated insulin secretion. In vivo, transplantation of human islets with α-cell deficiency did not effectively correct hyperglycemia in diabetic C57BL/6 mice. In diabetic nude mice transplanted with islets deficient in α-cells, administration of exogenous glucagon significantly decreased glycemia, while withdrawing glucagon increased glycemic levels as compared with relevant controls. In addition, the survival of diabetic nude mice grafted with islets deficient in α-cells was significantly shorter than the survival of nude mice grafted with intact islets. These results indicated that glucagon-secreting α-cells have an important role in maintaining glucose-stimulated insulin release from β-cells, and that α-cell loss from islets during isolation has a deleterious effect on insulin secretion.