Islet-on-a-chip device reveals first phase glucose-stimulated respiration is substrate limited by glycolysis independent of Ca2+ activity.
Notice bibliographique
Résumé
Pancreatic islets respond metabolically to glucose by closing KATP channels resulting in Ca2+-influx and insulin secretion. Previous work has revealed the importance of glycolytic flux in triggering insulin secretion. However, it is unclear whether the triggered (‘first phase’) secretion is further amplified by Ca2+-stimulation of mitochondrial NADH production and/or oxidative phosphorylation (OxPhos). Although commercially available tools have been developed to explore islet metabolism, these methods often overlook islet variability and have poor spatiotemporal resolution. To tease apart first phase glucose-stimulated respiration, we designed an islet-on-a-chip microfluidic device to simultaneously measure O2-consumption rate (OCR) and Ca2+-activity of individual islets with high temporal resolution. We used finite element analysis to optimize placement of sensor in optically clear microwells on a thin glass coverslip. The microfluidic channels were subsequently fabricated using O2-impermeable plastic to limit outside-in diffusion and push islets against the microsensor. We validated our device using living mouse islets and well-established modulators of respiration. By inhibiting glycolysis and mitochondrial pyruvate transport, we show that islet OxPhos is limited by NADH-substrate rather than ADP in low and high glucose. We subsequently imaged glucose-stimulated OCR and Ca2+-influx simultaneously to reveal a biphasic respiratory response that is determined by glycolytic flux through pyruvate kinase (PKM2) and independent of Ca2+. These data demonstrate the unique utility of our modular and optically clear O2-sensor to simultaneously measure glucose-stimulated OCR and Ca2+ activity of multiple individual islets.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».