Тело Брокмана
Тело Брокмана является эндокринным органом у некоторых костистых рыб и состоит из совокупности островковых тканей. Ткани островков, в свою очередь, состоят из эндокринных клеток, которые являются основными местами синтеза инсулина . [ 1 ] Они распределены вокруг селезенки и толстого кишечника. Они также секретируют другие гормоны, такие как глюкагон и соматостатин . Следовательно, тельце Брохмана является центром контроля уровня глюкозы в крови у этих рыб. Глюкагон также вырабатывается в кишечнике, но основным источником является тельце Брокмана. Повышенный уровень глюкозы стимулирует организм Брокмана высвобождать инсулин, одновременно ингибируя глюкагон. Соматостатин, высвобождаемый из организма Брокмана, ингибирует выработку клетками инсулина и глюкагона. Кроме того, он подавляет высвобождение роста гипофизом гормона . [ 2 ] Он назван в честь немецкого врача Генриха Брохмана, открывшего его в 1848 году. [ 3 ]
Тело Брохмана привлекло новое внимание в медицинских исследованиях, особенно в лечении сахарного диабета I типа . Это связано с тем, что ткань легко собрать, а ее инсулин можно легко извлечь. Кроме того, костистые рыбы могут регенерировать свои эндокринные ткани после вылова, что имеет важное значение для развития диабета у человека. [ 4 ]
Структура
[ редактировать ]Типичное тельце Брохмана представляет собой массу беловатых узелков разного размера, от 1 до 8 мм в диаметре. Узелки состоят из полигональных и удлиненных клеток. Клетки покрыты соединительной тканью . [ 5 ] Они разделены на два крупных островка: один находится возле селезенки, а другой — внутри стенки двенадцатиперстной кишки , у перехода привратника . [ 6 ] Обе группы островков содержат инсулин, глюкагон, пептид YY и соматостатин, но эти белки секретируются только в пилорических тельцах Брокмана. Аминокислотная последовательность и первичная структура гормонов несколько отличаются от аналогов у высших позвоночных. [ 7 ] [ 8 ] Например, тилапия и человеческий инсулин различаются на 17 аминокислот. [ 9 ] У разных видов также существуют различия в аминокислотах; например, остаток глютамина в положении 5 А-цепи инсулина у большинства костистых рыб заменен глутаминовой кислотой у тилапии. [ 10 ]
Медицинское значение
[ редактировать ]Тело Брохмана показывает медицинские преимущества при лечении эндокринных и иммунологических расстройств. Преимущество использования костистых рыб перед другими животными, например свиньями, при изучении сахарного диабета состоит в том, что их эндокринные клетки отделены от экзокринной ткани поджелудочной железы и их можно легко выделить и собрать. А вот сбор поджелудочной железы млекопитающих дорог и трудоемок. Кроме того, ткани рыбы можно сохранять в лучшем состоянии в течение более длительного периода. [ 9 ] Более того, костистые рыбы могут регенерировать свои эндокринные ткани после вылова, а это означает, что это свойство может быть полезным при сахарном диабете I типа. [ 4 ] Тельце Брокмана тилапии ( Oreochromis nilotica ) исследуется как потенциальная ткань ксенотрансплантата для пациентов с диабетом 1 типа. [ 10 ] Было показано, что трансплантация тельца тилапии Брокмана модели мышей с диабетом способствует поддержанию нормального уровня глюкозы в крови в течение длительного времени. [ 11 ] Трансплантаты островков тилапии обеспечивают более высокий уровень глюкозы в крови, чем трансплантаты островков крысы или мыши. [ 12 ] Но, как и при трансплантации млекопитающим, отторжение тканей проблемой является . Попыткой решить эту проблему является создание трансгенной тилапии, содержащей ген человеческого инсулина. [ 13 ] Эти трансгенные тилапии производят стабильное количество человеческого инсулина и в настоящее время подвергаются селекционной селекции. [ 14 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пишарат, Харшан (2009). Характеристика эндокринных предшественников в развитии и регенерации поджелудочной железы рыбок данио . п. 7. ISBN 978-1-10-913251-9 .
- ^ Острандер, Гэри К. (2000). Лабораторная рыбка . Сан-Диего: Академическая пресса. ISBN 978-0-12-529650-2 .
- ^ Суэхиро, М. (1992). «Исторический обзор инсулина и его препаратов в фармакопее (3). Рыбьи инсулины». Якусигаку Дзасси (на японском языке). 27 (1): 32–39. ПМИД 11639701 .
- ^ Перейти обратно: а б Интин, Роберт В.; Олсен, Ансгар С.; Саррас, Майкл П. (2013). «Модель сахарного диабета и метаболической памяти у рыбок данио» . Журнал визуализированных экспериментов . 72 (72): е50232. дои : 10.3791/50232 . ПМЦ 3622110 . ПМИД 23485929 .
- ^ Фортин, Джессика С; Сантамария-Бувье, Ариана; Лэр, Стефан; Даллер, Андре Д; Бенуа-Бьянкамано, Мари-Одиль (2015). «Анатомическая и молекулярная характеристика эндокринной поджелудочной железы костистых рыб: атлантического волка (Anarhichas lupus)» . Зоологические исследования . 54 (1): 21. дои : 10.1186/s40555-014-0093-4 . ПМК 6661513 . ПМИД 31966108 .
- ^ Катфилд, Дж. Ф.; Катфилд, С.М.; Карн, А; Эмдин, СО; Фолкмер, С. (1986). «Выделение, очистка и аминокислотная последовательность инсулина из костистой рыбы Cottus scorpius (папиний бычок)» . Европейский журнал биохимии . 158 (1): 117–23. дои : 10.1111/j.1432-1033.1986.tb09728.x . ПМИД 3525155 .
- ^ Конлон, Дж. М.; Шмидт, МЫ; Галлвиц, Б; Фолкмер, С; Тим, Л. (1986). «Характеристика амидированной формы панкреатического полипептида папиного быка ( Cottus scorpius )». Регуляторные пептиды . 16 (3–4): 261–268. дои : 10.1016/0167-0115(86)90025-х . ПМИД 3562898 . S2CID 37619112 .
- ^ Конлон, Дж. М.; Дэвис, MS; Фолкмер, С; Тим, Л. (1987). «Структурная характеристика пептидов, полученных из просоматостатинов I и II, выделенных из островков поджелудочной железы двух видов костистых рыб: бычка и камбалы». Европейский журнал биохимии . 168 (3): 647–652. дои : 10.1111/j.1432-1033.1987.tb13465.x . ПМИД 2889597 .
- ^ Перейти обратно: а б Райт-младший; Похайдак, Б (2001). «Клеточная терапия диабета с использованием ткани рыбьих островков» . Трансплантация клеток . 10 (2): 125–143. дои : 10.3727/000000001783986864 . ПМИД 11332627 .
- ^ Перейти обратно: а б Нгуен, ТМ; Райт-младший; Нильсен, П.Ф.; Конлон, Дж. М. (1995). «Характеристика гормонов поджелудочной железы из тела Брокмана тилапии: значение для исследований ксенотрансплантата островков». Сравнительная биохимия и физиология C . 111 (1): 33–44. дои : 10.1016/0742-8413(95)00023-з . ПМИД 7656183 .
- ^ Райт, младший; Полви, С.; Маклин, Х. (1992). «Экспериментальная трансплантация основных островков костистых рыб (тельца Брокмана). Долгосрочная функция ткани островков тилапии у голых мышей с диабетом». Диабет . 41 (12): 1528–1532. дои : 10.2337/diab.41.12.1528 . ПМИД 1446792 . S2CID 36311903 .
- ^ Ян, Хуа; Диксон, Брендан С.; О'Хали, Ваэль; Кернс, Хизер; Райт, Джеймс Р. (1997). «Функциональное сравнение трансплантатов островков мышей, крыс и рыб, трансплантированных голым мышам с диабетом». Общая и сравнительная эндокринология . 106 (3): 384–388. дои : 10.1006/gcen.1997.6878 . ПМИД 9204372 .
- ^ Райт, младший; Похайдак, Б.; Сюй, Б.-Ю.; Левенталь, младший (2004). «Ксенотрансплантация рыбьих островков» . Журнал ИЛАР . 45 (3): 314–323. дои : 10.1093/ilar.45.3.314 . ПМИД 15229378 .
- ^ Райт, Джеймс Р.; Ян, Хуа; Хирценко, Ольга; Сюй, Бао-Ю; Ю, Вейминг; Похайдак, Билл (2014). «Обзор ксенотрансплантации рыбьих островков с использованием доноров тилапии дикого типа и производство трансгенной тилапии, экспрессирующей «гуманизированный» инсулин тилапии» . Ксенотрансплантация . 21 (6): 485–495. дои : 10.1111/xen.12115 . ПМЦ 4283710 . ПМИД 25040337 .