糖尿病的起因是胰岛素分泌的失衡或者外周组织和器官对胰岛素产生抵抗,从而导致体内胰岛素出现相对或绝对缺乏,使得患者出现血糖水平升高而引发体内多器官损伤。因此胰岛β细胞是否正常分泌胰岛素对维持机体内葡萄糖稳态至关重要,胰岛β细胞分泌反应受损是II型糖尿病的早期缺陷。前期研究表明,高葡萄糖刺激膜蛋白Nephrin的磷酸化和内吞途径,控制胰岛素的分泌,然而其调控的分子机制暂不清楚。Girdin是一个多结构域蛋白,包括Akt蛋白结合域、肌动蛋白结合域以及受体酪氨酸激酶结合域,能够介导表皮生长因子和胰岛素等多种生长因子信号途径,调控细胞生存和细胞骨架。本项目探讨了Girdin蛋白在介导Nephrin的磷酸化和内吞途径中的作用,进而研究了该机制如何调控胰岛素的分泌。通过免疫荧光和生物化学方法,我们首先验证了Girdin在胰腺β细胞中表达,且部分与细胞外周的Nephrin共定位。与从正常小鼠中分离出的胰岛相比,db/db小鼠胰岛中Nephrin和Girdin的表达水平降低。在小鼠胰岛、小鼠胰岛β细胞瘤细胞系MIN6和大鼠β细胞瘤细胞系INS1中,高糖刺激可以迅速增加Nephrin磷酸化,增强内吞作用。应用慢病毒介导的Girdin敲降或者Src抑制剂Saracatinib处理,高糖引起的Nephrin磷酸化水平降低,进而抑制MIN6和小鼠胰岛的葡萄糖耐受及胰岛素的分泌。我们进一步发现Girdin通过参与Rac1控制的肌动蛋白重组,增强Nephrin内吞途径,从而促进胰岛素囊泡的胞吐和胰岛素分泌。本研究论文揭示Girdin在胰岛素分泌中的作用,提出了一种调控胰岛素分泌的新机制,预期可设计靶向该信号机制的治疗策略改善胰岛β细胞的功能障碍。