In Situ Electrophysiological Examination of Pancreatic α Cells in the Streptozotocin-Induced Diabetes Model, Revealing the Cellular Basis of Glucagon Hypersecretion
Notice bibliographique
Résumé
Early-stage type 1 diabetes (T1D) exhibits hyperglucagonemia by undefined cellular mechanisms. Here we characterized α-cell voltage-gated ion channels in a streptozotocin (STZ)-induced diabetes model that lead to increased glucagon secretion mimicking T1D. GYY mice expressing enhanced yellow fluorescence protein in α cells were used to identify α cells within pancreas slices. Mice treated with low-dose STZ exhibited hyperglucagonemia, hyperglycemia, and glucose intolerance, with 71% reduction of β-cell mass. Although α-cell mass of STZ-treated mice remained unchanged, total pancreatic glucagon content was elevated, coinciding with increase in size of glucagon granules. Pancreas tissue slices enabled in situ examination of α-cell electrophysiology. α cells of STZ-treated mice exhibited the following: 1) increased exocytosis (serial depolarization-induced capacitance), 2) enhanced voltage-gated Na(+) current density, 3) reduced voltage-gated K(+) current density, and 4) increased action potential (AP) amplitude and firing frequency. Hyperglucagonemia in STZ-induced diabetes is thus likely due to increased glucagon content arising from enlarged glucagon granules and increased AP firing frequency and amplitude coinciding with enhanced Na(+) and reduced K(+) currents. These alterations may prime α cells in STZ-treated mice for more glucagon release per cell in response to low glucose stimulation. Thus, our study provides the first insight that STZ treatment sensitizes release mechanisms of α cells.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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