Elucidation of the effect of extracellular stearic acid on intracellular transport

阐明细胞外硬脂酸对细胞内运输的影响

• 批准号: 21K05427
• 负责人: 厚味 厳一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Teikyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05427/
• 关键词: ステアリン酸; リン脂質; 細胞内輸送; Akt; GLUT4; 脂肪酸; 脂肪細胞; 細胞膜; ステアリン酸; リン脂質; 細胞内輸送; Akt; GLUT4; 脂肪酸; 脂肪細胞; 細胞膜

細胞外のステアリン酸の濃度変動が、細胞内の小胞輸送に与える影響を明らかにすることを目指してる。2022年度では、研究を進める上で鍵となる細胞内の小胞輸送の可視化に向けて検討した。AKTタンパク質に緑色蛍光タンパク質EGFPが付加されたタンパク質を発現するプラスミドベクターを作成し、細胞内のAKTタンパク質を可視化するツールを得た。また、遺伝子導入が困難である脂肪細胞に対して遺伝子導入条件を検討し、導入効率を高めることが出来た。次に、ステアリン酸がどのように細胞内輸送に関わるのかを明らかにするために、細胞内のステアリン酸量とインスリン応答性との関係を調べた。その結果、細胞外のステアリン酸濃度が継続的に高まることで、細胞内のステアリン酸の含有量が高まるだけではなく他の脂肪酸の含有量にも変化が生じ、その変化とインスリン応答性低下とのタイミングが一致することが分かり、ステアリン酸以外の脂肪酸の細胞内における変動にも着目する必要があることが明らかになった。さらに、ステアリン酸と立体構造が類似しているが二重結合を分子内に有するバクセン酸を用いて検討したところ、細胞外のステアリン酸の濃度を高めた時とは異なり、インスリン応答性は低下しなかった。この結果からも、単に細胞内でステアリン酸のような脂肪酸が増えただけではインスリン応答性が低下しない、すなわち細胞内輸送が影響を受けないことを示唆しており、ステアリン酸以外の脂肪酸の含有量の変化も併せて総合的に解析を進めていく必要性が強く示唆された。

目的是阐明细胞外硬脂酸浓度波动对细胞内囊泡转运的影响。在2022年，我们研究了细胞内囊泡转运的可视化，这是研究进度的关键。创建了质粒载体，以表达与绿色荧光蛋白EGFP添加到Akt蛋白中的蛋白质，并获得了一种工具来可视化细胞中的Akt蛋白。此外，检查了难以转移基因的脂肪细胞的基因转移条件，并且转移效率提高。接下来，为了阐明硬脂酸如何参与细胞内转运，我们研究了细胞内硬脂酸含量和胰岛素反应性之间的关系。结果，发现细胞外硬脂酸浓度的持续增加不仅会增加细胞内的硬脂酸的含量，而且还会增加其他脂肪酸的含量，这种变化的时间以及胰岛素反应性的下降以及胰岛素反应的降低是一致的，从而表明在其他细胞酸内的脂肪酸中有必要集中于其他脂肪酸之外的变化。此外，当我们使用与硬脂酸具有相似三维结构的疫苗酸研究，但在分子内具有双键，这与细胞外硬脂酸的浓度增加不同，胰岛素的反应性不会降低。这些结果还表明，仅增加细胞内的脂肪酸（例如硬脂酸）的数量不会降低胰岛素反应能力，换句话说，细胞内转运不会受到影响，并且强烈表明需要进行全面分析，包括除脂肪酸以外的脂肪酸含量的变化。