Die Auswirkungen unterschiedlicher Stimuli auf die endokrine Funktion pankreatischer Langerhans-Inselzellen

Fragestellung Bei Langerhans-Inseln von Mäusen scheint es eine spezifische Verteilung der Zellarten innerhalb einer Insel zu geben. Während in direkter Umgebung des Zentralgefäßes überwiegend Beta-Zellen auffindbar sind, sind die Alpha-Zellen am Rand der Insel verteilt. Wir untersuchten daher, ob die parakrine Wirkung sezernierter Faktoren zentral gelegener Zellen der Insel zu einer veränderten Genexpression distal liegender Zellen führt.

Methodik Für die Versuche wurden etwa 5,5 Millionen NIT-1-Zellen in einer x-well Zellkulturkammer mit 9 cm² Wachstumsfläche durch einen Mediumfluss von 0,5 und 1 ml / h des Mediums Ham’s F12K von proximaler zu distaler Seite der Kulturflasche behandelt. So wurde der radial gerichtete Blutfluss einer Insel imitiert, wobei die Zellen im proximalen Teil der Kulturflasche zentral gelegene und Zellen im distalen Teil der Kulturflasche peripher gelegene Inselzellen widerspiegeln sollen. Zusätzlich wurde dem Medium in weiteren Versuchen Insulin oder Glucagon hinzugefügt. Nach 48 Stunden wurden die Zellen getrennt geerntet und die Genexpression von Genen wie Insulin, Glucagon und Pankreatischem Polypeptid beider Populationen mittels RT-PCR analysiert.

Ergebnisse Der Mediumfluss von 1 ml / h steigert die Genexpressionsunterschiede von distaler zu proximaler Versuchsseite stärker als ein Fluss von 0,5 ml / h. Die Genexpressionen von Insulin und Glucagon verhalten sich bei Zugabe von Insulin gegensätzlich: Glucagon wird induziert, Insulin verringert; während Glucagon eine verringerte Genexpression von Insulin und Glucagon zur Folge hat.

Schlussfolgerung Der Genexpressionsunterschied von proximaler zu distaler Zellseite des Versuches lässt darauf schließen, dass die zentralen Zellen einer Insel die Randzellen bezüglich ihrer Genexpression beeinflussen. Somit scheint die Enzym- und Rezeptorbildung der Inselzellen parakrin beeinflussbar zu sein.

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Article published online:
06 May 2021