胰岛素是由胰腺产生的一种激素，可调节体内的血糖水平。 维尔茨堡大学进行的一项新研究表明，运动可以抑制这种激素的产生。
胰岛素是一种重要的激素，在调节人类和其他生物体的糖代谢中起着至关重要的作用。 它执行此任务的机制已广为人知。 然而，人们对它的控制知之甚少
胰岛素
胰岛素是一种调节血液中葡萄糖（糖）水平的激素。 它由胰腺产生，并在血液中的葡萄糖水平升高时（例如饭后）释放到血液中。 胰岛素有助于将葡萄糖从血液中输送到细胞中，在那里它可以用作能量或储存以备后用。 胰岛素还有助于调节脂肪和蛋白质的代谢。 在患有糖尿病的人中，他们的身体不能产生足够的胰岛素或不能对胰岛素做出适当的反应，从而导致高血糖水平，如果不及时治疗，可能会导致严重的健康问题。
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>胰岛素分泌细胞和由此产生的胰岛素分泌。
德国维尔茨堡 Julius-Maximilians-Universität (JMU) 生物中心的研究人员在最近发表于 当代生物学. 由 Jan Ache 博士领导的团队使用果蝇 黑腹果蝇（Drosophila melanogaster） 作为模式生物。 有趣的是，这种苍蝇在进食后也会释放胰岛素，但与人类不同的是，这种激素不是由胰腺细胞产生的，而是由大脑中的神经细胞产生的。
该图显示了果蝇中产生胰岛素的细胞的运动和调节之间的关系。 图片来源：Sander Liessem / 维尔茨堡大学
活跃果蝇的电生理测量
JMU 小组发现，果蝇的身体活动对其产生胰岛素的细胞有很强的影响。 研究人员首次测量了这些细胞在行走和飞行时的电生理活动 果蝇.
结果：当 果蝇 开始走路或飞行时，其产生胰岛素的细胞立即受到抑制 y。 当苍蝇停止移动时，细胞的活性会再次迅速增加并飙升至正常水平以上。
“我们假设在行走和飞行过程中胰岛素生成细胞的低活性有助于提供糖分以满足增加的能量需求，”该出版物的第一作者 Sander Liessem 博士说。 “我们怀疑运动后增加的活动有助于补充果蝇的能量储存，例如在肌肉中。”
血糖没有调节作用
JMU 团队还能够证明，对产生胰岛素的细胞的快速、行为依赖性抑制是由神经通路主动控制的。 “它在很大程度上与果蝇血液中糖浓度的变化无关，”共同作者 Martina Held 博士解释说。
对于生物体来说，以这种方式预测能量需求的增加以防止血糖水平的极端波动是很有意义的。
胰岛素在进化过程中几乎没有改变
结果是否允许得出关于人类的结论？ 大概。
“虽然果蝇释放胰岛素的细胞与人类不同，但胰岛素分子及其功能在进化过程中几乎没有改变，”Jan Ache 说。 在过去的 20 年里，使用果蝇作为模式生物，许多基本问题已经得到解答，这些问题也有助于更好地了解人类的代谢缺陷和相关疾病，例如糖尿病或肥胖症。
更少的胰岛素意味着长寿
Sander Liessem 告诉我们：“一个令人兴奋的观点是，胰岛素活性降低有助于健康衰老和长寿。” 这已经在苍蝇、老鼠、人类和其他动物身上得到证实
种类
物种是一组具有一组共同特征并能够繁殖和产生可育后代的生物体。 物种的概念在生物学中很重要，因为它被用来对生命的多样性进行分类和组织。 物种的定义有不同的方法，但最被广泛接受的是生物学物种概念，它将物种定义为在自然界中可以杂交并产生有活力后代的一组生物体。 该定义广泛用于进化生物学和生态学，以识别和分类生物体。
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>物种。 这同样适用于积极的生活方式。 “我们的工作显示了一个可能的联系，可以解释身体活动如何通过神经元信号通路对胰岛素调节产生积极影响。”
研究的进一步步骤
接下来，Jan Ache 的团队计划研究哪些神经递质和神经元回路导致在果蝇中观察到的胰岛素生成细胞的活动变化。 这可能具有挑战性：大量的信使物质和激素参与神经调节过程，并且单个物质组合起来可能具有相反或互补的作用。
该小组现在正在分析产生胰岛素的细胞处理来自外部输入的多种方式。 他们还在研究可能影响这些细胞活性的其他因素，例如果蝇的年龄或它们的营养状况。
“与此同时，我们正在研究行走和飞行行为的神经元控制，”Jan Ache 解释说。 他说，他的团队的长期目标是将这两个研究问题结合起来：大脑如何控制行走和其他行为，神经系统如何确保相应地调节能量平衡？
参考文献：“胰岛素分泌细胞的行为状态依赖性调节 果蝇”，作者：Sander Liessem、Martina Held、Rituja S. Bisen、Hannah Haberkern、Haluk Lacin、Till Bockemühl 和 Jan M. Ache，28 年 2022 月 XNUMX 日， 当代生物学.
DOI：10.1016/j.cub.2022.12.005
