めん羊骨格筋、脂肪細胞におけるグルコース輸送のインスリンによる制御機構

胰岛素介导的绵羊骨骼肌和脂肪细胞葡萄糖转运调节

• 批准号: 07660375
• 负责人: 佐々木 晋一
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 1996
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07660375/
• 关键词: 反芻動物; インスリン抵抗性; グルコース輸送; GLUT-1およびGLUT-4; トランスローケーション; インスリンレセプター; 自己リン酸化; チロシンキナーゼ活性

生理学的に活性のあるめん羊単離脂肪細胞および骨格筋あるいはそれ等のsubcellular fractionおよび部分精製インスリンレセプターを使用して、レセプター結合解析、グルコースの膜輸送およびグルコース代謝に及ぼすインスリンの生物学的効果を検索した結果、グルコースの膜輸送系にインスリン抵抗性が存在していることが明らかとなった。次にCytochalasin B binding assayによりグルコース輸送担体の細胞内局在に及ぼすインスリン効果を検索した結果、めん羊におけるグルコースの膜輸送系は非反芻動物と同じ特性を有しているが、グルコース輸送担体数が絶対的に少なく、しかも細胞内プールから原形質膜への輸送担体のトランスローケーションに及ぼすインスリン効果も小さいことが判明した。次に、グルコース輸送担体のアイソホームであるGLUT-1(赤血球/脳型)およびGLUT-4(インスリン感受性型:脂肪/筋型)蛋白をウエスタンイムノブロッティング法により検索した結果、GLUT-1ラベルはラットと差がないもののGLUT-4は原形質膜および細胞内プールで著しく低レベルであること、めん羊はラットと同様にGLUT-1ではなくGLUT-4のインスリン誘引トランスローケーション刺激により細胞内へのグルコース輸送を促進していることが明らかとなった。しかし、インスリンによるGLUT-4のトランスローケーション刺激はラットに比し顕著に低下しており、この過程にインスリン抵抗性が存在していることが判明した。このことはインスリン抵抗性がインスリンの細胞内情報伝達機構に存在していることを暗示している。そこでインスリンレセプターの自己リン酸化能およびチロシンキナーゼ活性を測定した結果、めん羊におけるインスリン刺激レセプターβサブユニットの自己リン酸化能および外因性基質に対するリン酸化能はラットに比し著しく低下しており、これがめん羊グルコース代謝におけるインスリン抵抗性の機序であるとの新知見を得た。

使用生理活性绵羊分离的脂肪细胞和骨骼肌或其亚细胞部分和部分纯化的胰岛素受体进行胰岛素对受体结合分析、葡萄糖膜转运和葡萄糖代谢的生物效应研究结果表明，胰岛素抵抗存在于体内。葡萄糖膜转运系统。接下来，我们利用细胞松弛素B结合试验研究了胰岛素对葡萄糖转运蛋白细胞内定位的影响，发现绵羊的葡萄糖膜转运系统具有与非反刍动物相同的特征，但葡萄糖转运蛋白的数量另外，胰岛素对转运载体从细胞内池转移到质膜的影响也很小。接下来，我们通过Western免疫印迹法寻找了葡萄糖转运载体亚型GLUT-1（红细胞/脑型）和GLUT-4（胰岛素敏感型：脂肪/肌肉型）蛋白，发现GLUT -1标签是虽然与大鼠没有区别，但G LUT-4 在质膜和细胞内的含量显着降低；与大鼠一样，绵羊通过胰岛素诱导的 GLUT-4（而非 GLUT-1）易位刺激促进葡萄糖转运至细胞中。曾是。但胰岛素对GLUT-4易位的刺激作用明显低于大鼠，说明该过程中存在胰岛素抵抗。这提示胰岛素抵抗在于胰岛素的细胞内信号转导机制。通过测量胰岛素受体的自身磷酸化能力和酪氨酸激酶活性，我们发现绵羊的胰岛素刺激受体β亚基的自身磷酸化能力和磷酸化外源底物的能力显着低于大鼠。研究结果认为，这就是绵羊葡萄糖代谢中胰岛素抵抗的机制。

项目成果

S.Sasaki: "Mechanism of Insulin Resistance in Glucose Transport System in Sheep: Evidence of lower capacity in insulin signal transduction" 7th MAFF HOMEOSTASIS WORKSHOP Program & Abstracts. 33- (1995)

S.Sasaki：“绵羊葡萄糖转运系统胰岛素抵抗的机制：胰岛素信号转导能力较低的证据”第七届农林水产省稳态研讨会项目