Multivesicular exocytosis in rat pancreatic beta cells
Notice bibliographique
Résumé
AIMS/HYPOTHESIS: To establish the occurrence, modulation and functional significance of compound exocytosis in insulin-secreting beta cells. METHODS: Exocytosis was monitored in rat beta cells by electrophysiological, biochemical and optical methods. The functional assays were complemented by three-dimensional reconstruction of confocal imaging, transmission and block face scanning electron microscopy to obtain ultrastructural evidence of compound exocytosis. RESULTS: Compound exocytosis contributed marginally (<5% of events) to exocytosis elicited by glucose/membrane depolarisation alone. However, in beta cells stimulated by a combination of glucose and the muscarinic agonist carbachol, 15-20% of the release events were due to multivesicular exocytosis, but the frequency of exocytosis was not affected. The optical measurements suggest that carbachol should stimulate insulin secretion by ∼40%, similar to the observed enhancement of glucose-induced insulin secretion. The effects of carbachol were mimicked by elevating [Ca(2+)](i) from 0.2 to 2 μmol/l Ca(2+). Two-photon sulforhodamine imaging revealed exocytotic events about fivefold larger than single vesicles and that these structures, once formed, could persist for tens of seconds. Cells exposed to carbachol for 30 s contained long (1-2 μm) serpentine-like membrane structures adjacent to the plasma membrane. Three-dimensional electron microscopy confirmed the existence of fused multigranular aggregates within the beta cell, the frequency of which increased about fourfold in response to stimulation with carbachol. CONCLUSIONS/INTERPRETATION: Although contributing marginally to glucose-induced insulin secretion, compound exocytosis becomes quantitatively significant under conditions associated with global elevation of cytoplasmic calcium. These findings suggest that compound exocytosis is a major contributor to the augmentation of glucose-induced insulin secretion by muscarinic receptor activation.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
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| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
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