成長ホルモンにより発生するインスリン抵抗性の原因分子同定のための新しい試み

识别生长激素引起的胰岛素抵抗分子的新尝试

基本信息

批准号：
15658080
负责人：
高橋伸一郎
金额：
$ 2.43万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

成長ホルモン(GH)は、インスリン様成長因子の産生を介した成長促進活性を有するが、同時にインスリン抵抗性をはじめとした種々の代謝制御活性を示し、GHの長期連用は糖尿病を誘発する可能性があるなど、臨床上問題となっている。しかし、GHによるインスリン抵抗性の発生機構は、全く明らかとなっていない。本年度、本研究では、3T3-L1脂肪細胞をGHで長時間処理後インスリン処理し、インスリンの細胞内シグナルを詳細に検討した。その結果、GH前処理により、インスリン受容体のチロシンキナーゼ活性や基質のひとつであるIRS-1のチロシンリン酸化は変化しないにも関わらず、もうひとつの受容体キナーゼ基質IRS-2のインスリン依存性チロシンリン酸化が抑制され、更に下流シグナル分子Aktのインスリン依存性活性化も抑制されることを見出した。そこで、恒常的に活性化しているAktを3T3-L1脂肪細胞に強制発現させたところ、GH前処理によるインスリン依存性糖取り込みの抑制が解除され、他の結果も併せると、GH前処理によりIRS-2を介したシグナルが抑制され、GLUT4は細胞膜に移行するのに関わらず、その糖輸送活性が阻害されていると結論された。そこで、GH前処理後のインスリン処理に応答してGLUT4に何らかの分子内修飾が起こっているか、二次元電気泳動を用いて検討したところ、GLUT4の分子内修飾は認められなかった。現在、GLUT4に結合し、GLUT4の糖輸送活性を修飾するような分子の同定を進めている。一方、ヒトGHを高発現するトランスジェニックラットより調製した脂肪細胞では、3T3-L1脂肪細胞と同様に、インスリン依存性糖取り込みの抑制が観察されたが、この糖取り込み抑制は、肝臓でのインスリンシグナルが強められ、インスリン依存性脂肪・グリコーゲン合成が増強されることで補償されることも明らかとなった。

生长激素（GH）通过产生胰岛素样生长因子具有促进生长的活性，但它也表现出包括胰岛素抵抗在内的各种代谢控制活性，长期使用GH可能诱发糖尿病，这已成为临床问题。然而，GH引起胰岛素抵抗的机制尚不完全清楚。今年，这项研究将3T3-L1脂肪细胞用GH长时间处理，然后用胰岛素处理，详细检查了胰岛素的细胞内信号。结果，虽然GH预处理没有改变胰岛素受体的酪氨酸激酶活性或其底物之一IRS-1的酪氨酸磷酸化，但我们发现另一种受体激酶底物IRS-2的胰岛素依赖性。被抑制，下游信号分子 Akt 的胰岛素依赖性激活也被抑制。因此，当我们在3T3-L1脂肪细胞中强制表达组成型激活的Akt时，GH预处理引起的胰岛素依赖性葡萄糖摄取的抑制被解除，得出的结论是-2介导的信号被抑制，并且尽管GLUT4。转运至细胞膜后，其糖转运活性受到抑制。因此，当我们使用二维电泳检查GH预处理后GLUT4是否响应胰岛素处理而发生某种分子内修饰时，没有观察到GLUT4的分子内修饰。我们目前正在鉴定与 GLUT4 结合并改变其糖转运活性的分子。另一方面，在由高表达人GH的转基因大鼠制备的脂肪细胞中，与3T3-L1脂肪细胞类似，观察到胰岛素依赖性葡萄糖摄取的抑制，并且还发现信号通过增强的胰岛素依赖性而得到加强和补偿；脂肪和糖原的合成。