ストレス誘発性抑うつ様行動を有するラットにおける高血糖感受性。IL-6を介したグルコースホメオスタシスシグナルの関与

Susceptibility to Hyperglycemia in Rats With Stress-Induced Depressive-Like Behavior: Involvement of IL-6 Mediated Glucose Homeostasis Signaling.

• Xiaojuan Li
• Wenqi Qiu
• Nan Li
• Xiaoli Da
• Qingyu Ma
• Yajing Hou
• Tingye Wang
• Ming Song
• Jiaxu Chen

抄録

うつ病は糖尿病と併存する一般的な精神疾患であり、高い罹患率、障害、死亡率につながる可能性がある。しかし、これらの関連の背後にある根本的なメカニズムは不明のままである。うつ病やインスリン抵抗性の発症には、サイトカインを介した脳内炎症が重要な役割を果たしている可能性がある。本研究では、ラットに慢性的な予測不能な軽度ストレス（CUMS）を3週間から8週間かけて与えた。うつ病様行動を把握するための試験として、オープンフィールドテスト（OFT）や強制水泳テスト（FST）を実施し、朝の空腹時血糖値、トリグリセリド（TG）、総コレステロール（CHOL）、高密度リポタンパク質コレステロール（HDL-C）の値を測定した。また、CUMS曝露後のラットの体重、体重、食物摂取量、肝臓、脂肪組織及び視床下部の病理組織学的検査、視床下部GLUT4及びIL-6介在性グルコースホメオスタシスシグナル伝達経路を測定した。その結果、CUMS曝露はラットの様々な時点でうつ病様行動を引き起こすことが示された。さらに、6週間のCUMS曝露後、ラットは末梢血糖値の上昇、肝細胞及び海馬ニューロンの障害、視床下部GLUT4レベルの低下を示した。一方、視床下部では、IL-6の活性化は見られたが、IL-6を介したグルコースホメオスタシスのシグナル伝達は抑制されていた。また、CUMS曝露ラットでは、TG, CHOL, HDL-C, LDL-Cなどの脂質代謝マーカーが異常をきたし、体重と食物摂取量が減少した。これらの結果から、6 週間の CUMS 刺激によりうつ病ラットは高血糖になりやすく、これは IL-6 による視床下部のグルコースホメオスタシスシグナル伝達の阻害と関連していることが示唆された。

Depression is a common psychiatric disorder comorbid with diabetes and may lead to high morbidity, disability, and mortality. However, the underlying mechanism behind their association remains unknown. Cytokine-mediated inflammation in brain may play important roles in the pathogenesis of depression and insulin resistance. In the present study, we subjected the rats to chronic unpredictable mild stress (CUMS) for 3 to 8 weeks. The tests to ascertain depression-like behaviors including open field test (OFT) and forced swimming test (FST) were performed, and levels of morning fasting blood glucose, triglyceride (TG), total cholesterol (CHOL), high density lipoprotein cholesterol (HDL-C), and low density lipoprotein cholesterol (LDL-C), body weight, food intake, histopathological examinations of liver, adipose tissues and hypothalamus, hypothalamic GLUT4 as well as the IL-6-mediated glucose homeostasis signaling pathway were measured. The results showed that CUMS exposure resulted in the depression-like behavior at various time points in rats. Moreover, the rats exhibited increased peripheral glucose levels, impaired hepatocytes and hippocampal neurons, and decreased hypothalamic GLUT4 levels after 6 weeks of CUMS exposure. Meanwhile, activated IL-6 but suppressed IL-6-mediated glucose homeostasis signaling was observed in the hypothalamus. Markers of lipid metabolism including TG, CHOL, HDL-C and LDL-C were dysregulated, and body weight and food intake were decreased in the CUMS-exposed rats. Our results show that depressed rats induced by 6-week CUMS stimulation display susceptibility to hyperglycemia, which is associated with IL-6-mediated inhibition of glucose homeostasis signaling in the hypothalamus.

Copyright © 2020 Li, Qiu, Li, Da, Ma, Hou, Wang, Song and Chen.