共役リノール酸はC57BL/6Jマウスの筋肉細胞におけるグリコーゲン合成酵素およびグリコーゲン合成酵素キナーゼ-3の発現を低下させる-in vitroおよびin vivo試験

Conjugated linoleic acids diminish glycogen synthase and glycogen synthase kinase-3 expression in muscle cells of C57BL/6J mice - in vitro and in vivo study.

• A Szynkowska
• E Siwiec
• I Gutowska
• I Baranowska-Bosiacka
• M Szczuko
• D Kotlega
• W Marlicz
• E Stachowska

抄録

共役リノール酸（CLA）は、広範囲に脂肪を減らし、筋肉量を増やすための栄養補助食品として宣伝されています。しかし、グリコーゲン代謝におけるCLAの役割はまだほとんど知られていません。本研究の目的は、インビトロ（CCL 136細胞株ヒト）およびインビボ（C57BL/6Jマウス）でのグリコーゲン合成に対するCLAの効果を評価することであった。使用した材料は、動物実験施設に収容されたＣＣＬ１３６筋細胞株と雌Ｃ５７ＢＬ／６Ｊマウス（ｎ＝５２）の筋肉と、げっ歯類用に調製された標準飼料「ＭＵＲＩＧＲＡＮ」（Ａｇｐｏｒｐｏｒ、ポーランド）を用いた飼料であった。大豆油に化学的に純粋な脂肪酸を添加した。CLA異性体（c9,t11 CLA、t10,c12 CLA、および混合物（1:1）として）を飼料とともに投与した。マウスへの補足は、生後6週目に開始し、4週間継続した。使用した方法は、リアルタイムPCR-遺伝子発現の定量、ウエスタンブロットによるグリコーゲン合成酵素キナーゼ-3（GSK3α9）およびグリコーゲン合成酵素（GS）タンパク質、PASによるグリコーゲン染色であった。分光光度法によるグリコーゲンの定量と細胞内活性酸素種の測定は、ジクロロ-ジヒドロ-フルオレセインジアセテート（DCFH-DA）の細胞内酸化を測定した。インビトロのデータでは、異なるCLAとCLAの混合物で培養した細胞では、GSとGSK3の発現が低下していた。c9, t11 CLA (P < 0.04)およびt10, c12 CLA (P < 0.05)を用いて培養した細胞および両異性体の混合物を用いて培養した細胞では、GS遺伝子の発現が有意に低下していた。CLAの混合物で培養した細胞ではGSK3α遺伝子の発現が減少した（P < 0.02）のに対し、c9, t11 CLAのGSK3αで培養した細胞ではGSK3αのリン酸化が増加した（P < 0.05）。また、t10, c12 CLA と CLA 異性体の混合物を含む食事を与えたマウスでは、生体内でグリコーゲン濃度が低下することが示された。CLA異性体は、GSおよびGSK3α遺伝子の発現を制御することにより、筋細胞におけるグリコーゲンの合成に影響を与えることができると結論づけた。

Conjugated linoleic acids (CLA) have been extensively advertised as dietary supplements to reduce fat and increase muscle mass. However, the role of CLA in glycogen metabolism is still largely unknown. The aim of this study was to assess the effect of CLA on glycogen synthesis in vitro (CCL 136 cell line human) and CLA in vivo (C57BL/6J mice). The materials used were the CCL 136 muscle cell line and muscles of female C57BL/6J mice (n = 52), housed at animal laboratory facility and feed with "MURIGRAN", a standard feed prepared for rodents (Agropol, Poland). Chemically pure fatty acids were added to soybean oil. CLA isomers (c9,t11 CLA, t10,c12 CLA, and as a mixture (1:1)) were administered with feed. Supplementation in mice started at week 6 of age and lasted for 4 weeks. Methods used in the study were real time- PCR - quantification of gene expression, Western blot glycogen synthase kinase-3 (GSK3α 9) and glycogen synthase (GS) protein, glycogen staining by PAS. Quantitative determination of glycogen by spectrophotometry and intracellular reactive oxygen species was measured the intracellular oxidation of dichloro-dihydro-fluorescein diacetate (DCFH-DA). In vitro data showed that GS and GSK3 expression was lower in cells cultured with different CLAs and a mixture of CLAs. GS gene expression was significantly decreased in cells cultured with c9, t11 CLA (P < 0.04) and t10, c12 CLA (P < 0.05) as well as the mixture of both isomers. The GSK3α gene expression was reduced in cells cultured with a mixture of CLA (P < 0.02), whereas phosphorylation of GSK3α increased in cells cultured with c9, t11 CLA GSK3α (P < 0.05). In vivo data showed a reduction in the glycogen concentration among mice fed a diet containing t10, c 12 CLA and a mixture of CLA isomers. We conclude that both CLA isomers can affect the synthesis of glycogen in muscle cells through the regulation of GS and GSK3α gene expression.