FGF-1は膵β細胞の機能・代謝を調節する。膵臓の機能・代謝を調節するFGF-1のin vitro試験

FGF-1 modulates pancreatic β-cell functions/metabolism: An in vitro study.

• Pawel A Kolodziejski
• Maciej Sassek
• Jakub Bien
• Natalia Leciejewska
• Dawid Szczepankiewicz
• Beata Szczepaniak
• Malgorzata Wojciechowska
• Leszek Nogowski
• Krzysztof W Nowak
• Mathias Z Strowski
• Ewa Pruszynska-Oszmalek

抄録

線維芽細胞増殖因子1（FGF-1）は、酸性線維芽細胞増殖因子（aFGF）としても知られており、FGF1遺伝子によってコードされる増殖因子およびシグナル伝達タンパク質である。これまでの研究により、FGF-1は、健康な生物においても、糖尿病などの病的状態においても、グルコース代謝の調節に関与している可能性があることが示されている。糖代謝の主な調節因子であるインスリンは膵臓β細胞から分泌されることから、FGF-1がこのホルモンの分泌に直接影響を与え、β細胞や膵島の代謝を調節しているかどうかを調べました。インスリンを産生するINS-1E細胞と単離膵島を用いて、FGF-1が細胞増殖、生存率、アポトーシス、インスリンの発現・分泌に及ぼす影響を調べた。INS-1E細胞および単離されたラット膵島において、FGF1および線維芽細胞増殖因子受容体（FGFR：FgfR1、FgfR2、FgfR3、FgfR4）がmRNAレベルで存在していることを明らかにした。また、FGF1がINS-1Eβ細胞の増殖を刺激し、INS-1E細胞および単離膵島細胞の生存率を高めること、およびERK1/2キナーゼがINS-1E細胞の増殖に関与していることを明らかにしました。さらに、FGF1 が INS-1E 細胞とラット膵島の両方からインスリン分泌を刺激することを見出しました。このように、FGF1ペプチドは細胞の生存を増加させ、細胞死を減少させる。得られた結果は、FGF1が膵β細胞の生理・代謝や血糖値を制御する役割を果たしている可能性を示唆している。

Fibroblast growth factor 1 (FGF-1), also known as acidic fibroblast growth factor (aFGF), is a growth factor and signaling protein encoded by the Fgf1 gene. Previous studies have shown that FGF-1 may also participate in the regulation of glucose metabolism, both in healthy organisms and in pathological conditions such as diabetes. Because insulin the main regulator of glucose metabolism is secreted from pancreatic beta cells, we investigated whether FGF-1 directly affects the secretion of this hormone and regulates the metabolism of beta cells and isolated pancreatic islets. By using insulin-producing INS-1E cells and isolated pancreatic islets, we investigated the effect of FGF-1 on cell proliferation, viability, apoptosis, and insulin expression and secretion. Our study showed that FGF1 and fibroblast growth factor receptors (FgfRs: FgfR1, FgfR2, FgfR3, and FgfR4) are present on mRNA level in INS-1E cells and isolated rat pancreatic islets. We also proved that FGF1 stimulates the proliferation of INS-1E beta cells and enhances the viability of these cells and that of isolated pancreatic islet cells, and that ERK1/2 kinase is involved in the regulation of INS-1E cell proliferation. Moreover, we found that FGF1 can stimulate insulin secretion from both INS-1E cells and isolated rat pancreatic islets. Thus, the FGF1 peptide increases cell survival and decreases cell death. The obtained results indicate that FGF1 may play a role in controlling the physiology and metabolism of pancreatic beta cells as well as glycemia.

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