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コラーゲンVI関連ミオパチーにおける骨格筋の代謝におけるアディポネクチンの役割
Role of adiponectin in the metabolism of skeletal muscles in collagen VI-related myopathies.
PMID: 30927046 DOI: 10.1007/s00109-019-01766-0.
抄録
アディポネクチンの役割は、遺伝性ミオパチーにおけるアディポネクチンの研究はほとんど行われていないが、特に糖尿病患者の筋肉におけるアディポネクチンの役割は深くなってきている。ここでは、Col6a1(コラーゲンVI欠損マウス)を用いたアディポネクチンの効果に関する研究を報告する。Col6a1マウスはベスレム型ミオパチーに近い表現型を示し、この遺伝性ミオパチーの研究に適した動物モデルである。また、Col6a1マウスは血漿中のアディポネクチン含量が減少しており、罹患した筋芽細胞はホルモンの自己分泌機能が低下していることが明らかになった。さらに、Col6a1 筋芽細胞では、グルコースの取り込みが減少し、ミトコンドリアの膜電位が低下し、機能が低下していることを示し、酸素消費量の減少にも裏付けられています。球状アディポネクチンの外因性添加は、Col6a1 筋芽細胞の特徴を変化させ、健康な筋芽細胞の特徴に近づけている。実際、球状アディポネクチンはCol6a1筋芽細胞のグルコース取り込みを促進し、ミトコンドリア膜電位を変化させ、酸素消費を回復させ、野生型筋芽細胞のそれに近づけた。最後に、Col6a1マウスの血漿アディポネクチンレベルの増加は、ジストロフィー表現型の改善につながることが以前に示されている条件である絶食によって誘導される。以上の結果から、アディポネクチンの外因性補充が Col6a1 筋芽細胞で観察された代謝異常を逆転させることが明らかになった。重要なメッセージ。Col6a1 マウスは血漿アディポネクチンのレベルが低下している。Col6a1の筋肉からの筋芽細胞は局所的なアディポネクチンの分泌に障害がある。Col6a1筋芽細胞は代謝機能の変化を示している。外因性アディポネクチンの添加はCol6a1の代謝機能を改善する。
The role of adiponectin has been particularly deepened in diabetic muscles while the study of adiponectin in hereditary myopathies has been marginally investigated. Here, we report the study about adiponectin effects in Col6a1 (collagen VI-null) mice. Col6a1 mice show myophatic phenotype closer to that of patients with Bethlem myopathy, thus representing an excellent animal model for the study of this hereditary disease. Our findings demonstrate that Col6a1 mice have decreased plasma adiponectin content and diseased myoblasts have an impaired autocrine secretion of the hormone. Moreover, Col6a1 myoblasts show decreased glucose uptake and mitochondria with depolarized membrane potential and impaired functionality, as supported by decreased oxygen consumption. Exogenous addition of globular adiponectin modifies the features of Col6a1 myoblasts, becoming closer to that of the healthy myoblasts. Indeed, globular adiponectin enhances glucose uptake in Col6a1 myoblasts, modifies mitochondrial membrane potential, and restores oxygen consumption, turning closer to those of wild-type myoblasts. Finally, increase of plasma adiponectin level in Col6a1 mice is induced by fasting, a condition that has been previously shown to lead to the amelioration of the dystrophic phenotype. Collectively, our results demonstrate that exogenous replenishment of adiponectin reverses metabolic abnormalities observed in Col6a1 myoblasts. KEY MESSAGES: Col6a1 mice have decreased level of plasma adiponectin. Myoblasts from Col6a1 muscles have impaired local adiponectin secretion. Col6a1 myoblasts reveal altered metabolic features. Addition of exogenous adiponectin ameliorates Col6a1 metabolic features.