シスタチオニン-γ-リアーゼ（CSE）の発現低下は、脂肪細胞や脂肪組織における高グルコース誘導MMP14の発現に関与している

Reduced cystathionine-γ-lyase (CSE) expression is involved in high glucose induced MMP14 expression in adipocytes and adipose tissues.

• Tian-Xiao Hu
• You-Liang Si
• Yun Ruan
• Xiu-Jing Wang
• Jia-Qi Yao
• Hui-Ling Wang
• Yao Xu
• Xin Ni
• Qing-Ying Tan
• Jing Wang

抄録

本研究では、脂肪細胞および内臓脂肪組織における高グルコース誘導メタロプロテアーゼ14（MMP14）発現におけるシスタチオニン-γ-リアーゼ（CSE）発現低下の影響を検討した。STZを注射して糖尿病マウスを作製し、内臓脂肪組織におけるCSE、MMP14の発現を測定した。3T3-L1細胞から脂肪細胞を分化させ、高グルコース（HG）、HS徐放性化合物GYY4137で処理するか、CSE siRNAをトランスフェクトした。その後、CSE、MMP14の発現をウエスタンブロット法で測定した。CSEヘテロ接合体マウスを交配してCSEノックアウトマウスを作製し、GYY4137を腹腔内（i.p.）注射した後、内臓脂肪組織におけるCSE、MMP14の発現を定量的リアルタイムPCRおよびウエスタンブロット法により決定した。その結果、以下のような結果が得られた。糖尿病マウスの脂肪組織では、MMP14のmRNAおよびタンパク質発現が増加し、CSEのmRNAおよびタンパク質発現は減少した。3T3-L1脂肪細胞では、HG DMEMとCSE siRNAトランスフェクションの両方でMMP14のmRNAとタンパク質の発現が増加した。GYY4137の添加は、HGによって誘発されたMMP14発現のアップレギュレーションを抑制した。CSEノックアウトマウスでは、脂肪組織におけるMMP14のmRNAおよびタンパク質発現が増加したが、これはGYY4137のi.p.注射により抑制された。以上のことから、高グルコースは CSE の発現を阻害することで、脂肪細胞および内臓脂肪組織における MMP14 の発現を増加させることが示唆された。

In the present study, we investigate the effect of reduced cystathionine-γ-lyase (CSE) expression in high glucose induced metalloproteinases14 (MMP14) expression in adipocytes and visceral adipose tissues. Diabetic mice were prepared by injections of STZ and the expression of CSE, MMP14 in visceral adipose tissues were determined. Adipocytes were differentiated from 3T3-L1 cells and treated with high glucose (HG), HS slow-releasing compound GYY4137 or transfected with CSE siRNA. Then the expression of CSE, MMP14 were determined by western blotting. CSE knockout mice were generated by crossing CSE heterozygous mice and given intraperitoneally (i.p.) injections of GYY4137, and then the expression of CSE and MMP14 in visceral adipose tissues were determined by quantitative real-time PCR and western blotting. The following results were obtained from the study. In adipose tissues of diabetic mice, the mRNA and protein expression of MMP14 increased while the mRNA and protein expression of CSE decreased. In 3T3-L1 adipocytes, both HG DMEM and CSE siRNA transfection increased the mRNA and protein of MMP14. The addition of GYY4137 inhibited HG-induced upregulation of MMP14 expression. In CSE knockout mice, the mRNA and protein expression of MMP14 in adipose tissues increased, which could be inhibited by i.p. injections of GYY4137. In conclusion, high glucose increased the expression of MMP14 in adipocytes and visceral adipose tissues through inhibiting the expression of CSE.