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Effects of exogenous pyruvate on glucose utilization and its mechanism in cultured hepatocytes

外源性丙酮酸对培养肝细胞葡萄糖利用的影响及其机制

基本信息

批准号：
20K19646
负责人：
倉若美咲樹
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Jumonji University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ピルビン酸は嫌気的解糖の終末産物であり、エネルギー栄養素代謝経路の岐路に立つ重要な中間代謝物である。ヒト血中にも存在し、近年ではミトコンドリア病症状改善薬の候補とされているが、細胞外ピルビン酸の作用と機構には不明点が多い。これまでの研究で、細胞外ピルビン酸が生理的濃度（0.1 mM）から濃度依存的にヒト肝がん由来細胞HepG2によるグルコースの消費を促進することを明らかにしてきた。本研究では、細胞外ピルビン酸のグルコース消費促進作用を中心とし、代謝調節因子としての役割と機構を、HepG2を用いて追究することを目的とした。今年度は、ピルビン酸作用の機序解明と新たな機能性素材等の探索に向け、ピルビン酸類縁の生体内有機酸がHepG2の糖質・脂質代謝に与える影響について検討した。対象とした有機酸は、ピルビン酸以外に乳酸、酢酸、酪酸、プロピオン酸、クエン酸、α-ケトグルタル酸、コハク酸、フマル酸、リンゴ酸とした。添加濃度はいずれも0.1、1 mMとした。細胞のグルコース消費については、ピルビン酸、リンゴ酸、プロピオン酸で促進作用がみられた。乳酸、酢酸、酪酸については、グルコースの消費を抑制した。細胞内中性脂肪蓄積については、検討したすべての有機酸（1 mM添加）で増加が確認された。細胞内グリコーゲン蓄積については、酪酸添加群で増加が観察された。乳酸生成量については、ピルビン酸、リンゴ酸、プロピオン酸、クエン酸群で増加が確認された。今回検討した有機酸の中で、リンゴ酸はピルビン酸と類似した結果を得られた。リンゴ酸は生体内でリンゴ酸酵素によりピルビン酸と相互変換されているが、ピルビン酸とリンゴ酸の関係を精査していくことにより、肝細胞におけるピルビン酸による代謝調節機構の機序解明につながると考えられた。引き続き、今年度得られた成果を足掛かりとし、さらなる検討を進めていく予定である。

The end products of glucose hydrolysis in the presence of acid are important intermediate metabolites in the pathway of nutrient metabolism. In recent years, there have been many candidates for improving the symptoms of diseases in the blood, and the role of extracellular acid in the mechanism has been unknown. In this study, the physiological concentration of extracellular acid (0.1 mM) was found to be concentration-dependent and the consumption of extracellular acid was promoted by HepG2 cells. The aim of this study is to investigate the role of extracellular acid in promoting cell consumption, metabolic regulators, and mechanisms of HepG2. This year, we will explore the mechanism of the action of HepG2 and explore new functional materials to explore the effects of HepG2 on the metabolism of glucose and lipid in vivo For organic acids other than lactic acid, acetic acid, butyric acid, citric acid, α-citric acid, citric acid, citric acid, Add concentrations of 0.1 and 1 mM. Cell cycle consumption is promoted by acid, glucose and glucose. Lactic acid, acetic acid, butyric acid, etc. Intracellular neutral fat accumulation was confirmed to be increased by organic acids (1 mM addition). Intracellular accumulation of casein is observed in the presence of casein addition. It is confirmed that the amount of lactic acid produced has increased, and the groups of pirvedic acid, linda acid, propirvedic acid, and keendic acid have increased. In this paper, organic acids are discussed in detail. A detailed study of the relationship between the enzyme and the metabolic regulatory mechanism in liver cells This year's results are set.