高脂肪食マウスとインスリン欠乏マウスのβ細胞分化に及ぼす腸由来ペプチドの酵素的に安定な類似体であるキセニンの効果

Effects of an enzymatically stable analogue of the gut-derived peptide xenin on beta-cell transdifferentiation in high fat fed and insulin-deficient Ins1 ;Rosa26-eYFP mice.

• Neil Tanday
• R Charlotte Moffett
• Victor A Gault
• Peter R Flatt
• Nigel Irwin

抄録

背景:

腸内ホルモンであるキセニンの抗糖尿病効果には、インスリン分泌を増強することや膵島の構造にポジティブな影響を与えることが含まれています。

BACKGROUND: The antidiabetic effects of the gut hormone xenin include augmenting insulin secretion and positively affecting pancreatic islet architecture.

方法:

本研究では、高脂肪食（HFF）およびストレプトゾトシン（STZ）誘発性インスリン欠損Ins1;Rosa26-eYFPトランスジェニックマウスを用いて、長時間作用型キセニンアナログであるキセニン-25[Lys PAL]を亜慢性的に投与することにより、膵臓への影響をさらに検討した。また、代謝制御と膵島β細胞系統の追跡を含む膵島形態への影響も並行して評価した。

METHODS: The current study has further probed pancreatic effects through sub-chronic administration of the long-acting xenin analogue, xenin-25[Lys PAL], in both high fat fed (HFF) and streptozotocin (STZ)-induced insulin-deficient Ins1 ;Rosa26-eYFP transgenic mice. Parallel effects on metabolic control and pancreatic islet morphology, including islet beta-cell lineage tracing were also assessed.

結果:

キセニン-25[Lys PAL]投与により、STZによる体重減少が逆転し、血漿インスリンが増加し、血糖値が低下した。HFFマウスでは、これらのパラメータにはあまり明らかな影響は見られなかったが、すべてのキセニン-25[Lys PAL]投与マウスは膵臓α細胞面積および循環グルカゴンの減少を示した。キセニン-25[Lys PAL]投与により、STZマウスおよびHFFマウスの膵島およびβ細胞の面積は、それぞれ除脂肪対照動物の面積まで完全に、または部分的に回復し、β細胞のアポトーシスも減少した。興味深いことに、キセニン-25[Lys PAL]もまた、STZマウスではβ細胞の増殖を増加させ、α細胞のアポトーシスを減少させたが、HFFマウスではα細胞の増殖が減少した。系統追跡研究により、キセニン-25[Lys PAL]は、インスリン陽性細胞からグルカゴン陽性細胞への移行が減少したことに伴い、β細胞のアイデンティティを失ったインスリン陽性膵島細胞の数を減少させたことが明らかになった。膵島細胞の分化に対するこれらの有益な効果は、β細胞内でのPdx1の発現維持と関連していた。Xenin-25[Lys PAL]投与は、両モデルにおいて、より小さなサイズの膵島の数を増加させることにも関連していた。

RESULTS: Xenin-25[Lys PAL] treatment reversed body weight loss induced by STZ, increased plasma insulin and decreased blood glucose levels. There were less obvious effects on these parameters in HFF mice, but all xenin-25[Lys PAL] treated mice exhibited decreased pancreatic alpha-cell areas and circulating glucagon. Xenin-25[Lys PAL] treatment fully, or partially, returned overall islet and beta-cell areas in STZ- and HFF mice to those of lean control animals, respectively, and was consistently associated with decreased beta-cell apoptosis. Interestingly, xenin-25[Lys PAL] also increased beta-cell proliferation and decreased alpha-cell apoptosis in STZ mice, with reduced alpha-cell growth noted in HFF mice. Lineage tracing studies revealed that xenin-25[Lys PAL] reduced the number of insulin positive pancreatic islet cells that lost their beta-cell identity, in keeping with a decreased transition of insulin positive to glucagon positive cells. These beneficial effects on islet cell differentiation were linked to maintained expression of Pdx1 within beta-cells. Xenin-25[Lys PAL] treatment was also associated with increased numbers of smaller sized islets in both models.

結論:

糖尿病に対するキセニン-25[Lys PAL]の利点は、β細胞の成長と生存を促進することに加えて、膵島細胞の分化の正の変調が含まれています。この記事は著作権で保護されています。すべての権利を保有しています。

CONCLUSION: Benefits of xenin-25[Lys PAL] on diabetes includes positive modulation of islet cell differentiation, in addition to promoting beta-cell growth and survival. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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