筋肉におけるインスリン感受性グリコース輸送担体(GLUT-4)の発現調節機構の解析

肌肉胰岛素敏感糖转运蛋白（GLUT-4）表达调控机制分析

• 批准号: 05856026
• 负责人: 井上 和生
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05856026/
• 关键词: 骨格筋; 運動; グルコース輸送担体; GLUT-1

まず運動をシミュレートし得る培養法を開発した。通常のディッシュ底面に伸縮性のシリコン樹脂を流し込んで固化させ、この上に生体適合性の膜を敷く。このディッシュ全体をコラーゲン処理し、次に電極を設置して培地に直接電流を流すようにした。この様な培養器に高密度で骨格筋細胞を播種し、通常の培養で行われるようにウマ血清を加えた分化培地で培養を行った。文化に伴い、筋管を形成して自発的な収縮が見られるようになってから電気刺激を行った。持久的な運動をシミュレートするため、低周波数で長時間(6時間)の電気刺激を毎日行い、これを2週間続けた。この様にして培養した筋細胞は生体内の状態に似た組織を形成していると考えられ、運動性が高いものである。この様に培養した筋細胞から細胞膜画分を調整し定法に従ってウェスタン解析を行った。抗GLUT-4抗体を用いて定量を行ったところ電気刺激を行わなかったコントロール群に比べ75.8%発現量が増大していた。生体において長期の持久的運動トレーニングを行うと骨格筋でGLUT-4発現量が増大することが既に報告されており、この培養系で運動トレーニングがシミュレートできることが確認できた。ウェスタン解析は比較的大量の細胞を必要とするため、比較的少量の細胞でも解析可能なmRNAレベルでの解析を試みている。現在GLUT-4およびGLUT-1のcDNAを用いて、同様の処理を行った細胞での検討を行っている。また、筋収縮以外の影響として、運動時には血中でノルアドレナリン等カテコラミンの濃度が増大することが知られている。そこで培地中にノルアドレナリンを加え、48時間処理した後GLUT-4発現量の変化を検討したが、GLUT-1、GLUT-4mRNAとも大きな変動は観察されなかった。今後更に詳細な検討を加える予定である。

首先，我们开发了一种可以模拟运动的文化方法。将弹性硅树脂倒在普通盘子的底部以固化其，并放在其顶部。将整个盘子胶原胶化，然后放置一个电极，以使电流直接流入介质中。将骨骼肌细胞以高密度的形式播种在这种培养容器中，并在包含马血清作为正常培养的分化培养基中培养。随着培养物的形成后，进行电刺激并开始发生自发收缩。为了模拟耐力运动，每天在低频下长时间（6小时）进行电刺激，并持续两周。以这种方式培养的肌肉细胞被认为形成类似于活体中的组织，并且高度运动。通过以这种方式培养的肌肉细胞调整细胞膜馏分，并根据标准方法进行西方分析。与未经历电刺激的对照组相比，使用抗GLUT-4抗体进行定量，表达水平提高了75.8％。据报道，活生物体中的长期耐力运动训练增加了骨骼肌中GLUT-4表达的量，并且已经证实可以在该培养系统中模拟运动训练。西方分析需要相对较大的细胞，因此尝试在mRNA水平上进行分析，即使使用相对较少的细胞也可以进行分析。目前，正在使用GLUT-4和Glut-1的CDNA进行研究，正在研究接受相同治疗的细胞。还众所周知，除了肌肉收缩之外，多肾上腺素和其他儿茶酚胺在运动过程中的浓度增加。因此，将去甲肾上腺素添加到培养基中并处理48小时，并研究了GLUT-4表达水平的变化，但在GLUT-1和GLUT-4 mRNA中均未观察到显着变化。将来会计划更详细的考虑。