遺伝子操作されたヒト膵臓β細胞株のカルシウムシグナル伝達

目的：CAシグナル伝達を研究するための一次ヒトβ細胞の使用は、人間の膵島の希少性によって制限されます。げっ歯類インスリノーマ細胞株は広く使用されていますが、げっ歯類細胞からヒトに得られた結果を推定することは困難です。最近、遺伝子組み換えヒトβ細胞系統Endoc-BH1が開発されました。Endoc-BH1細胞が、β細胞でのCaシグナル伝達を研究するためのモデルとして使用できるかどうかを調べました。 方法：顕微鏡ベースの蛍光測定法を使用して、ガラスカバースリップ上で培養されたFura-2負荷の単一Endoc-BH1細胞からの細胞質を含まないCa濃度を測定しました。インスリン分泌のさまざまなアゴニストに対するCA応答が研究されました。インスリン分泌は、無線免疫測定法によって測定されました。 結果：Endoc-BH1細胞は、用量依存的にグルコースに応答してインスリンを分泌し、分泌はGLP-1によって増強されました（グルカゴン様ペプチド1）。グルコース、塩化カリウム、カルバコール、L-アルギニン、およびトルブタミドは、エンドC-BH1細胞の細胞質を含まないCa濃度を増加させました。GLP-1は、グルコースとトルブタミドに対するCa応答に不可欠であることがわかりました。 結論：Endoc-BH1細胞は、ヒトβ細胞のCaシグナル伝達と刺激分泌カップリングを研究するためにモデル細胞として使用できると結論付けました。

OBJECTIVES: The use of primary human β-cells for studying Ca signaling is limited by the scarcity of human pancreatic islets. Rodent insulinoma cell lines are widely used, but it is difficult to extrapolate results obtained from rodent cells to human. Recently, a genetically engineered human β-cell line EndoC-BH1 has been developed. We have examined whether the EndoC-BH1 cells could be used as a model for studying Ca signaling in the β-cells. METHODS: We used microscope-based fluorometry to measure cytoplasmic-free Ca concentration from fura-2-loaded single EndoC-BH1 cells cultured on glass cover slips. Ca responses to different agonists of insulin secretion were studied. Insulin secretion was measured by radioimmunoassay. RESULTS: EndoC-BH1 cells secreted insulin in response to glucose in a dose-dependent manner, and the secretion was enhanced by GLP-1 (glucagon-like peptide 1). Glucose, potassium chloride, carbachol, L-arginine, and tolbutamide increased cytoplasmic-free Ca concentration in the EndoC-BH1 cells. We found that GLP-1 was essential for Ca response to glucose and tolbutamide. CONCLUSIONS: We concluded that the EndoC-BH1 cells can be used as model cells to study Ca signaling and stimulus-secretion coupling in the human β-cells.