Title
Effect of tumor necrosis factor-α on insulin signal transduction
in rat adipocytes : relation to PKCβ and з translocation( 内容
の要旨(Summary) )
Author(s)
三浦, 淳
Report No.(Doctoral
Degree)
博士（医学）甲 第418号
Issue Date
1999-03-25
Type
博士論文
Version
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12099/14728
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氏名 (本籍) 学位の種類 学位授与番号 学位授与日付 学位授与の要件 学位論文題目 審 査 委 員 三 浦
淳(山形県)
博 士(医学) 甲第 418号
平成11年 3月
25 日学位規則第4粂第1項該当
Effect of tumor necrosis factor-a OninsuIin sJgnaJtransductionin rat
adipocytes:reIation to PKCβ and 3 tranSJocation
(主査)教授 安 田 圭 吾 (副査)教授 野 澤
義
則 教授 岡 野 幸 雄 論 文 内 容 の 要 旨 プロテインキナーゼC(PKC)はカルシウム,リン脂質により活性化を受けるセリン,スレオニンキナーゼで, 各種伝達機構におけるPKCの役割が近年注目されている｡特に,COnVentionalPKCのひとつであるPKCβと atypicalPKCのひとつであるPKC(の活性化は,インスリン感受性組織において,インス))ン刺激によるグル コース取り込みに関与していることが示唆されている｡また,サイトカインのひとつであるtumor necrosis factor-a(TNF-a)が,インスリン感受性組織において,インスリン受容体基質1(IRS-1)のセリンリン酸化 やglucose transporter4の発現低下を介して.インスリン抵抗性を惹起することか報告されている｡しかし, TNF一αによるインスリン抵抗性の発現とPKCの関連については,これまではとんど検討されていない｡ そこで申請者らは.ラット脂肪細胞を用いて,TNF-αがインスリン情報伝達系に与える影響について,庄汀NF-αがインスリンおよびホルポールエステル(TPA)刺激時グルコース取り込み能に与える影響について検討し, ②TNF一αがインスリン刺激時インスリン受容体チロシンキナーゼ活性,IRS-1チロシンリン酸化 ホスファチジー ルイノシトール 3-キナーゼ(PI3-kinase)活性に与える影響について検討した｡さらに,③TNF-aがインス リンまたはTPA刺激時PKCβと(の活性化に与える影響について検討した｡ 実験方法 ′ 体重160∼200gの雄性ウイスターラットの傍精巣脂肪組織からコラゲトゼ処理にて,遊離脂肪細胞を単離し, 各実験に用いた｡ ①脂肪細胞を100pM-100nMTNF-aで60分間前処置後flOnMインスリンまたは1〟MTPA刺激時グルコー ス取り込み能を測定した0また･10pM-10nMTNF-aおよびTNF-aのセカンドメッセンジャーのひとっであ る1-30〟MC2-Ceramide単独で刺激した時のグルコース取り込み能を測定した0さらに,1-30〟MC2-Ceramide で60分間前処置乳10nMインスリンまたは1pMTAP刺激時グルコース取り込み能を測定した｡ ②脂肪細胞を100pM-10nMTNF-aで60分間前処置後･10nMインスリン刺激時のインスリン受容体チロシ ンヰトゼ活性･IRS-1チロシンリン酸化PI3-kinase活性について,免疫沈降法,WesternBlot法,薄層クロ マトグラフィー法等を用いて検討した｡ ③脂肪細胞を10nMTNF-aで60分間前処置後･10nMインスリンまたは1〟MTPA刺激時の細胞膜画分PKCβ と(免疫活性をWesternBlot法にて検討した｡ ④さらに･PKCβ免疫活性については･10nMTNF-a単独で経時的に刺激を加えた乱細胞質画分と細胞膜 画分について･WesternBlot法を剛､て検討した｡ 結果と考察 ①100pM-100nMTNF-a60分間前処置により･10nMインスリンまたは1pMTPA刺激時グルコー梱り-55-込み能は,インスリン,TPA刺激ともに,100pMTNF-a前処置により.すでに有意に抑制されていた｡また, 10pM-10nM TNF-aおよび1-30FEMC2-Ceramide単独刺激では,グルコース取り込みは認められなかった｡さ らに,1-30FLM C2-Ceramide60分間前処置により,10nMインスリンまたは1FLM TPA刺激時グルコース取り 込み能は,インスリン,TPA刺激ともに有意に抑制された｡ ②10nMインスリン刺激時のインスリン受容体チロシンキナーゼ活性は,10nMTNF-a60分間前処置により 有意に抑制された｡10nMインスリン刺激時IRS-1チロシンリン酸化PI3-kinase活性は,100pM TNF-a60分 間前処置により有意に抑制された｡ ③10nMインスリンまたは1FLMTPA刺激時a)細胞膜画分PKCβ免疫活性は,10nMTNF-a60分間前処置に より有意に抑制された｡さらに.10nMインスリン刺激時の細胞膜画分PKC(免疫活性も,10nMTNF-a60分 間前処置により有意に抑制された｡ ④10nMTNF-α単独で,経時的に刺激した時の細胞質画分PKCβ免疫活性は,刺激後30分で有意に増加し, 細胞膜画分PKCβ免疫活性は,刺激後30分で有意な減少を示した｡ 以上の結果から,細胞膜画分PECβとr免疫活性の低下が,TNF-αによるインスリン抵抗性発現に関与する 可能性が示唆された｡PKC(免疫活性の低下は,PI3-kinase活性の低下に引き続いて惹起された可能性が考え られた｡PKCβ免疫活性の低下は,TNF一αによる細胞膜画分から細胞質画分への逆トランスロケーションが関 与する可能性が考えられた｡ 論文審査の結果の要旨 申請者 三浦 淳は,インスリン抵抗性を惹起させるTNF-αのインスリン情報伝達機構に対する効果につい て検討し,TNF-αはインスリンによるPKCβとrの活性化機構を抑制していることを示した｡本研究は,糖尿 病の成因としてのインスリン抵抗性の横序解明に少なからず寄与するものと考えられる｡ [主論文公表誌]
Effectoftumornecrosisfactor-a Oninsulin slgnaltransductioninratadipocytes:relation to
PKCβ and(translocation
Biochimica et Biophysica Acta1999年掲載予定
