IIB型PKA作为Gs偶联受体增强小鼠胰岛素分泌的主要效应器，通过协调离子通道和颗粒表型发挥作用

目的/假设：G蛋白偶联受体通过调节胰岛素分泌在维持全身葡萄糖稳态中发挥重要作用，蛋白激酶A信号通路是其关键下游效应器。我们之前的工作发现IIB型PKA在胰腺β细胞中特异性表达。基于这些发现，我们提出IIB型PKA参与介导胰腺β细胞中的GPCR信号传导。 方法：在腹腔葡萄糖耐量试验中，于葡萄糖注射前30分钟给小鼠注射GLP-1类似物利拉鲁肽，并测量野生型和RIIβ敲除小鼠的血糖和胰岛素水平。分离的胰岛在利拉鲁肽、胰高血糖素和促卵泡激素刺激后，进行灌流分析和静态批量孵育。通过RNA-seq分析鉴定RIIβ缺失胰岛的分子变化。采用蛋白质印迹和定量PCR来量化基因表达。通过全细胞膜片钳记录测量KATP和Ca2+电流。分别使用电子显微镜和EGFP标记的Syncollin进行流式细胞术来评估胰岛素颗粒形态和丰度。 结果：RIIβ敲除小鼠表现出葡萄糖耐受不良和对利拉鲁肽的胰岛素分泌减弱。从RIIβ敲除小鼠分离的胰岛在利拉鲁肽刺激后显示胰岛素分泌减少。类似地，RIIβ缺失的胰岛对胰高血糖素和FSH的胰岛素分泌也降低。进一步的机制研究表明，RIIβ缺陷损害了利拉鲁肽介导的PKA信号激活。具体而言，RIIβ缺失的β细胞表现出基础KATP通道活性降低，并缺乏利拉鲁肽介导的通道抑制。RIIβ缺失的胰岛中多个电压门控Ca2+通道基因下调，导致基础Ca2+电流轻度减少，并在利拉鲁肽治疗后显著降低。RIIβ敲除的β细胞还表现出胰岛素颗粒大小减小、总颗粒数减少以及停泊在质膜上的颗粒更少。 结论/解释：我们的研究结果强调了IIB型PKA作为Gs偶联受体增强胰岛素分泌的主要介导者，为代谢调控研究提供了新的分子框架。