1型糖尿病モデルラットの海馬における神経ペプチドY系mRNAの発現変化

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Ann. Anat..2020 Jan;227:151419. S0940-9602(19)30123-2. doi: 10.1016/j.aanat.2019.151419.Epub 2019-09-26.

1型糖尿病モデルラットの海馬における神経ペプチドY系mRNAの発現変化

Neuropeptide Y system mRNA expression changes in the hippocampus of a type I diabetes rat model.

Elisa J Campos
João Martins
Dan Brudzewsky
David P D Woldbye
António F Ambrósio

PMID: 31563570 DOI: 10.1016/j.aanat.2019.151419.

抄録

背景:

神経ペプチドY（NPY）は、認知や記憶などの多くの神経生物学的機能において重要な役割を果たしている。認知および記憶障害は、糖尿病患者において記載されている。NPYの代謝は、プロテアーゼ、主にジペプチジルペプチダーゼIV（DPP-IV）の活性によって決定される。そのため、シタグリプチンなどのDPP-IV阻害薬はNPYの機能を修飾する可能性がある。本研究では、1型糖尿病とシタグリプチン治療が海馬におけるNPYとその受容体（Y1、Y2、Y5受容体）をコードするmRNAの調節に及ぼす影響を調べた。

BACKGROUND: Neuropeptide Y (NPY) plays a crucial role in many neurobiological functions, such as cognition and memory. Cognitive and memory impairment have been described in diabetic patients. The metabolism of NPY is determined by the activity of proteases, primarily dipeptidyl-peptidase-IV (DPP-IV). Therefore, DPP-IV inhibitors, such as sitagliptin, may modulate the function of NPY. In this study, we investigated the effect of type 1 diabetes and sitagliptin treatment on the regulation of the mRNA encoding for NPY and its receptors (Y1, Y2, and Y5 receptors) in the hippocampus.

方法:

雄性Wistarラットにストレプトゾトシンをi.p.注射して1型糖尿病を誘導した。糖尿病発症2週間後から、動物にシタグリプチン（5mg/kg、1日1回）を2週間経口投与した。海馬におけるNpyとその受容体（Npy1r、Npy2r、およびNpy5r）のmRNA発現を、P標識オリゴヌクレオチドを用いたin situハイブリダイゼーションを用いて評価した。

METHODS: Type 1 diabetes was induced in male Wistar rats by i.p. injection of streptozotocin. Starting two weeks after diabetes onset, animals were treated orally with sitagliptin (5mg/kg, daily) for two weeks. The mRNA expression of Npy and its receptors (Npy1r, Npy2r, and Npy5r) in the hippocampus was evaluated using in situ hybridization with P-labeled oligonucleotides.

結果:

Npy, Npy1r, Npy5rのmRNA発現は歯状回で高かったが、Npy2rはCA3サブ領域で最も高かった。歯状回、CA1およびCA3におけるNpy、Npy1rおよびNpy5rのmRNA発現は、糖尿病および/またはシタグリプチン治療の影響を受けなかった。1型糖尿病はCA3サブ領域におけるNpy2rのmRNA発現を増加させたが、これはシタグリプチン治療によって抑制された。

RESULTS: The mRNA expression of Npy, Npy1r and Npy5r was higher in the dentate gyrus, whereas Npy2r highest level was observed in the CA3 subregion. The mRNA expression of Npy, Npy1r and Npy5r in dentate gyrus, CA1 and CA3 was not affected by diabetes and/or by sitagliptin treatment. Type 1 diabetes increased the mRNA expression of Npy2r in the CA3 subregion, which was prevented by sitagliptin treatment.

結論:

我々の結果は、初期段階の1型糖尿病が海馬のNPY系に軽度の変化を誘導することを示しており、それはシタグリプチン治療によって打ち消された。

CONCLUSIONS: Our results show that type 1 diabetes, at early stages, induces mild changes in the NPY system in the hippocampus that were counteracted by sitagliptin treatment.