鳥類代謝特性支配因子としての一酸化窒素(NO)-家禽生産機能開発の基盤-

本研究では、高血糖・インスリン抵抗性などの鳥類特異的糖代謝特性を支配する要因の一つは一酸化窒素(NO)であるとの仮説を、鳥類の細胞内代謝特性とNO応答の特異性から明示することを目的とした。本年度は、鶏グルコース輸送とインスリン情報伝達系に対するNOの作用を、NO産生阻害剤を用いてin vitroで明示することを試みた。(1)鶏骨格筋細胞培養系におけるグルコース輸送に対するNO供与体添加の作用2日齢のブロイラー骨格筋(浅胸筋)より単離した筋衛星細胞を、サブコンフルエントになるまで培養し、培地血清濃度を低下させることにより分化を進行させ、筋管が成熟した約5日目のステージの細胞を用いて試験を行った。NO供与体であるNOC5を骨格筋細胞の培養培地に1〜100μMの濃度で添加し、細胞へのグルコース輸送能を非代謝性グルコースである2-Deoxyglucoseの取り込み能で評価したところ、細胞のグルコース輸送能はNOC5濃度依存的に上昇する傾向が認められた。一方、インスリン存在下(5μg/ml)では、NOC5添加によるグルコース輸送能の上昇は抑制され、NOC5 100μMの添加時のみ、若干の増加が認められたに過ぎなかった。(2)鶏骨格筋細胞培養系におけるグルコース輸送に対するNOS阻害剤添加の作用前試験と同様の培養条件下で、培地にNO合成酵素阻害剤であるL-NAMEを0〜100μMの濃度で添加し、細胞のNO産生を抑制した時のグルコース輸送能を検討した。骨格筋細胞へのL-NAME添加は、濃度依存的にグルコース輸送能を低下させる傾向を示し、50μM以上の添加では、無添加の細胞に比べ、グルコース輸送能が有意に低下した。一方、インスリン存在下(5μg/ml)では、L-NAMEの添加により、グルコース輸送能が上昇する傾向が観察された。これは、哺乳動物の骨格筋細胞とは異なるNO応答性であった。以上の結果より、鶏糖代謝にはNOが関与していることが細胞レベルでも明示され、哺乳動物とは異なる鳥類のインスリン応答性特性にも、NOが関与していることが示唆された。

本研究では、高血糖・インスリン抵抗性などの鳥類特異的糖代謝特性を支配する要因の一つは一酸化窒素(NO)であるとの仮説を、鳥類の細胞内代謝特性とNO応答の特異性から明示することを目的とした。本年度は、鶏グルコース輸送とインスリン情報伝達系に対するNOの作用を、NO産生阻害剤を用いてin vitroで明示することを試みた。(1)鶏骨格筋細胞培養系におけるグルコース輸送に対するNO供与体添加の作用2日齢のブロイラー骨格筋(浅胸筋)より単離した筋衛星細胞を、サブコンフルエントになるまで培養し、培地血清濃度を低下させることにより分化を進行させ、筋管が成熟した約5日目のステージの細胞を用いて試験を行った。NO供与体であるNOC5を骨格筋細胞の培養培地に1〜100μMの濃度で添加し、細胞へのグルコース輸送能を非代謝性グルコースである2-Deoxyglucoseの取り込み能で評価したところ、細胞のグルコース輸送能はNOC5濃度依存的に上昇する傾向が認められた。一方、インスリン存在下(5μg/ml)では、NOC5添加によるグルコース輸送能の上昇は抑制され、NOC5 100μMの添加時のみ、若干の増加が認められたに過ぎなかった。(2)鶏骨格筋細胞培養系におけるグルコース輸送に対するNOS阻害剤添加の作用前試験と同様の培養条件下で、培地にNO合成酵素阻害剤であるL-NAMEを0〜100μMの濃度で添加し、細胞のNO産生を抑制した時のグルコース輸送能を検討した。骨格筋細胞へのL-NAME添加は、濃度依存的にグルコース輸送能を低下させる傾向を示し、50μM以上の添加では、無添加の細胞に比べ、グルコース輸送能が有意に低下した。一方、インスリン存在下(5μg/ml)では、L-NAMEの添加により、グルコース輸送能が上昇する傾向が観察された。これは、哺乳動物の骨格筋細胞とは異なるNO応答性であった。以上の結果より、鶏糖代謝にはNOが関与していることが細胞レベルでも明示され、哺乳動物とは異なる鳥類のインスリン応答性特性にも、NOが関与していることが示唆された。